Le potenzialità di Mathematica sul Raspberry Pi 3

La distribuzione Raspbian per Raspberry Pi contiene, tra i propri software preinstallati, anche il famoso pacchetto Mathematica. Un formidabile programma per l'esplorazione totale della matematica, in tutti i suoi settori. Vediamone assieme le potenzialità e gli ambiti d'uso, preannunciando che esso costituisce, con ogni probabilità, il programma più usato al mondo, sia nelle università che in ambito professionistico e di ricerca.

Introduzione

La premessa è d'obbligo: sul sito di Raspberry Pi è riportato, nella sezione download, la seguente clausola:

Mathematica and the Wolfram Language are included in this release under license and with permission of Wolfram Research, Inc. and may be used for non-commercial purposes only. By using this software you agree to be bound by the Wolfram Raspberry Pi Bundle Licensee Agreement available here.

Quindi l'accettazione della licenza deve prevedere il solo utilizzo in ambiti non commerciali e privati. Il programma Mathematica è distribuito gratuitamente sul sistema operativo. Si tratta di un potente programma di calcolo e programmazione nel campo della scienza, matematica, ingegneria e tante altre discipline. Praticamente fa tutto!

La sua esplorazione richiederebbe letteralmente milioni di pagine di documentazione. Qui ci limiteremo solo ad esaminare alcune possibilità operative. La sua esecuzione avvia il notebook di Mathematica, ossia una specie di editor nel quale è possibile scrivere un comando o un intero programma. Esso inizialmente è vuoto, come mostra la figura 1.

 

Figura 1: Il Notebook di Mathematica.

Figura 1: Il Notebook di Mathematica.

 

Il funzionamento del tasto "Invio" è un po' diverso dal solito. Premuto da solo, non conferma il comando immesso ma il cursore si posizione semplicemente a capo, in attesa di un nuovo statement o un nuovo comando. Per confermare, invece, l'operazione digitata, occorre premere insieme i tasti "Shift" + "Invio". In questo caso Mathematica processerà la digitazione dell'utente e visualizzerà il risultato, come mostrato in figura 2.

 

Figura 2: Alcuni calcoli nel notebook.

Figura 2: Alcuni calcoli nel notebook.

 

Liste

Mathematica è molto potente nel gestire le liste. Si tratta di una collezione di dati, racchiusa tra parentesi graffe. Una lista può contenere tutto: oggetti, numeri, disegni, variabili, valori o altre liste. Esiste un set di comandi dedicati alle liste, per processare e gestire in toto questi potenti contenitori di dati.

 

Precisione infinita

Una delle particolarità di Mathematica è quella di gestire la precisione arbitraria, ovvero una potenza di calcolo non dipendente dall'architettura della macchina. In questo modo è possibile eseguire operazioni matematiche composte da migliaia (o anche milioni) di cifre, con risultati sorprendenti. La figura 3 mostra alcuni esempi di calcoli enormi, con alcune elevazioni a potenza.

 

Figura 3: La precisione infinita di Mathematica.

Figura 3: La precisione infinita di Mathematica.

Grafici

Anche la creazione di un grafico è una operazione molto semplice. Si può utilizzare la funzione Plot per ottenere un grafico dell'espressione desiderata specificando, altresì, l'intervallo del suo dominio. La figura 4 mostra il classico andamento del Coseno.

 

Figura 4: Il grafico della funzione coseno(x).

Figura 4: Il grafico della funzione coseno(x).

 

Iterazioni

Una singola operazione può essere ripetuta a piacimento utilizzando gli iteratori, come in qualsiasi linguaggio di programmazione che si rispetti. In figura 5 è possibile osservare un esempio di looping.

 

Figura 5: operazioni in Loop.

Figura 5: operazioni in Loop.

 

Calcoli simbolici ed espansioni

Mathematica è un potente calcolatore simbolico. Con esso è possibile effettuare operazioni con simboli, riduzioni, semplificazioni ed espansioni. La figura 6 mostra l'espansione di un binomio di 5° grado.

 

Figura 6: L'espansione di un binomio di 5° grado.

Figura 6: L'espansione di un binomio di 5° grado.

 

Help

L'aiuto in linea è uno dei punti di forza di matematica. Ogni funzione, come si vede in figura 7, può essere consultata nell'ambito dello stesso programma, scrivendo il comando:

? NomeFunzione

 

Figura 7: L'aiuto di sintassi on-line.

Figura 7: L'aiuto di sintassi on-line.

 

Conclusioni

Il breve spazio a disposizione non consente di dare la dovuta e meritata importanza a questo gioiello della programmazione. Ci auguriamo che in un prossimo futuro, anche a richiesta dei lettori, possa essere iniziato un corso di base su Mathematica.

 

 

13 Commenti

  1. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 15 aprile 2017
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 17 aprile 2017
  3. Marcello Colozzo 18 aprile 2017
  4. Marcello Colozzo 19 aprile 2017
  5. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 19 aprile 2017
    • Marcello Colozzo 20 aprile 2017
  6. Marcello Colozzo 28 aprile 2017
  7. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 29 aprile 2017
    • Marcello Colozzo 29 aprile 2017
  8. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 29 aprile 2017
    • Marcello Colozzo 30 aprile 2017
  9. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 1 maggio 2017
    • Marcello Colozzo 1 maggio 2017

Scrivi un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *