Matematika

Vzdialenosť medzi matematikou a informatikou nie je až tak veľká, a tak volne prístupných programov s matematickým zameraním je naozaj dosť. Vyskúšajte.

Kig

Kig je program na skúmanie geometrických konštrukcií. Je určený ako lepsšia náhrada free programov ako sú KGeo, KSeg a Dr.Geo a komerčného programu pre Windows Cabri-Geometre II. Aplikácia Kig je určená hlavne pre učiteľov a žiakov stredných a základných škôl. Umožňuje študentom lepšie pochopiť taje geomtrie a matematiky použitím počítača. Ponúka príjemné prostredie na kreslenie matematických objektov s možnosťou exportovania do iných dokumentov.

 

Ak aj vy obľubujete geometriu, ale už vás nebaví prerysovávať celý obrázok po tom ako sa niekde pomýlite, odrádzajú Vás nepresnosti, ktoré neustále niekde vznikajú, či len chcete rysovať efektívne a svoj výsledok používať vo viacerých dokumentoch, tak práve pre Vás je určený Kig. Prvá verzia programu Kig vznikla v roku 2002 a odvtedy sa neustále vyvýja. Kig sa stáva čím ďalej oblúbenejší hlavne kvôli tomu, že je voľne dostupný a má intuitívne ovládanie.


Domovská stránka (EN)
Príručka v obrazovkovej verzii (SK)

Príručka vznikla ako študentský projekt v rámci predmetu GNU/Linux a jeho prostriedky na Fakulte matematiky fyziky informatiky Univerzity Komenského v Bratislave. Zdrojové súbory príručky (LaTeX) sú prístupné v svn úložisku. Príručku je možné meniť a dopĺňať.

Maxima - Open source systém počítačovej algebry

Maxima je systém na počítačovú algebru, ktorý umožňuje vykonávanie symbolických výpočtov, ako sú manipulácie s výrazmi, riešenie rovníc a ich sústav, derivovanie, integrovanie, riešenie parciálnych diferenciálnych rovníc a podobne. Maxima dokáže v mnohých smeroch plne nahradiť populárny program Mathematica.

Obrazovková verzia (pdfscreen) príručky k programu Maxima

Verzia príručky pre tlač

Domovská stránka programu Maxima

Ďalšie tutoriály

Maxima prakticky - jak začít a jak vyzkoušet

Program Maxima je jeden z nejstarších programů pro symbolické výpočty, tzv. systém počítačové algebry (CAS).

Umožňuje provádět podobné výpočty jako komerční obdoby Maple, Mathematica, Derive, nebo další Opensource CAS Axiom, který by údajně měl v některých aspektech přesahovat i schopnosti komerčních CAS.

Kde získat

Maxima je program spustitelný pod Windows i pod GNU/Linux. Protože se jedná o program pracující v textovém režimu je vhodné si jej nainstalovat spolu s některým grafickým rozhraním. Uživatalé textových editorů Emacs a TeXmacs mají volbu jasnou, protože můžou Maximu používat přímo v okně svého editoru, pro ostatní uživatele doporučuji nadstavbu wxMaxima.

Uživatelé Debianu by určitě neměli s programy maxima a wxmaxima zapomenout nainstalovat i další knihovny schované v balíčku maxima-share a dokumentaci v balíčku maxima-doc.

Jak vyzkoušet na webu a bez instalace

Není to jednoduché, protože maxima umožňuje i spouštění příkazů operačního systému (a to asi žádný webmaster nedovolí). Maxima navíc vždy předpokládá, že u terminálu sedí někdo, kdo odpovídá na otázky, pokud je například potřeba o některém parametru vědět, je-li kladný, záporný nebo nula. Práce v dávkovém režimu tedy není pro Maximu to pravé ořechové. Přesto existuje několik projektů, které umožňují Maximu používat ve webovém prohlížeči. V první odrážce najdete projekty, které umožňují uživateli přímo zápis příkazů programu Maxima (s vyloučením nebezpečných příkazů a příkazů, které interagují s uživatelem), v druhé odrážce projekty, které umožňují program Maxima využívat bez znalosti příkazů, ale zpřístupňují jenom některé funkce.

  • Přímo příkazy programu Maxima si můžete vyzkoušet v rámci projektů STACK, maximaPHP nebo Maxima Online.
  • Na Maximu se spoléhá při výpočtech maďarský projekt WMI2, který simuluje chytrou kalkulačku a který je přeložen do češtiny i do slovenštiny a projekt MAW, který zobrazuje postup při výpočtu některých typů úloh.

Jak používat (dokumentace)

Kromě rozsáhlé dokumentace šířené s programem je k dispozici pěkný slovenský návod, který napsal dr. Ján Buša.

Tipy a triky

1.

Uložte si následující řádky do konfiguračního souboru maxima-init.lisp (v Linuxu se tento soubor hledá v adresari ~/.maxima , pokud tam tento adresář nebo soubor nemáte, tak si jej můžete vytvořit)

:lisp(setf (get '%cos 'tex) nil)
:lisp(setf (get '%sin 'tex) nil)
:lisp(setf (get '%tan 'tex) nil)
:lisp(setf (get '%log 'tex) nil)

Tyto řádky způsobí, že (sin(x))^2 se bude při výstupu do TeXu transformovat jako \sin^2(x) a ne jako \sin(x)^2, což je sice stejné jako v Maplu, ale matoucí pro čtenáře.

 

2.

Pozor na (alespoň podle diskuzí v diskuzním fóru k Maximě) zatím možná slabší stránku programu Maxima, na počítání limit. Nezapomeňte při výpočtu limit na možnost použít i příkaz tlimit místo obvyklého limit. V programu wxmaxima se zaškrtne volba "Use Taylor series", nebo nastavte proměnnou tlimswitch na true příkazem

tlimswitch:true

 

3.

Pokud voláte Maximu v dávkovém módu z extermích programů nebo scriptů, je vhodné ošetřit, aby byl proces zabit v případě, že běží příliš dlouho. Toto opatření řeší výše naznačené případy, kdy se Maxima snaží komunikovat s uživatelem. V GNU/Linuxu je k tomu možno použít skript timeout a omezit maximální délku provádění příkazu například na 5 sekund.

 

4.

V Archlinuxu me Maxima po updatu pekne potrapila, nez jsem si precetl instalacni pokyny. Stacilo poslechnout nasledujici radu a vytvorit prazdny soubor .clisprc a bylo po problemu.

On certain systems problem with Maxima under Clisp is reported.
When Maxima starts it gives the following error (exact content
of the message may vary) :

*** - invalid byte sequence #xED #x73 #x69 in CHARSET:UTF-8 conversion
The following restarts are available:
ABORT :R1 ABORT
Break 1 [2]>

Quite likely this is Clisp installation problem. One can check
this by running clisp command -- it should produce the same
error message. Known workaround is to create empty .clisprc
file in user's home directory.

Octave

Program GNU Octave možno použiť na numerické riešenie mnohých problémov, od riešenia jednoduchých lineárnych a nelineárnych rovníc a manipulácie s reálnymi a komplexnými maticami až po úlohy matematickej analýzy, štatistiky či operačnej analýzy. Programovací jazyk programu GNU Octave je prakticky zhodný s jazykom populárneho programu Matlab.

Príručka k programu Octave: Obrazovková verzia

Príručka k programu Octave: Verzia pre tlač

Domovská stranka Octave

Podrobný manuál Octave (CZ)

Podrobný manuál Octave (EN)

Seriál o Octave

 

Open Source alternatíva programu Cabri Geometry -- C.a.R.

Ako učiteľ matematiky na strednej škole som pomerne dlho odolával programu Cabri Geometry, na ktorom sa mi nepáčilo, že sa na ňom dá pracovať len v škole a nemôžem ho legálne dať žiakom domov. Uz asi 3/4 roka používam Linux a posledný mesiac Kubuntu Feisty Fawn. Po presedlaní na Linux som našiel program KIG a začal som ho používať na niektorých hodinách matematiky. Žiaľ moja predstava, že ak žiakom (ktorí všetci majú doma Windows) rozdám Live CD verzie Edubuntu, kde sa tento program nachádza, tak budú žiaci na ňom doma pracovať, zväčša stroskotala. Zistil som, že nie každý má doma počítač, ktorý ma dosť RAM na spustenie Live CD, a ak je málo RAM, tak je práca prášerne pomalá. Tak som hľadal ďalej a našiel som C.a.R. Je to Java aplikácia, ktorú stále aktívne vyvíja nemecký učiteľ matematiky René Grothmann. Má dlhoročnú históriu a je veľmi rozvinutá. C.a.R. znamená Compass and ruler (Kružidlo a pravítko). Je to počítačový systém dynamickej geometrie, na ktorom možno vytvárať euklidovské konštrukcie v rovine, pričom sa simuluje klasická požiadavka na takéto konštrukcie: smie sa použiť len kružidlo a pravítko.Vytvorené konštrukcie sú naviac dynamické, čiže možno meniť vstupné prvky a sledovať ako sa mení výsledok.Program pozná aj makrá, čiže je možné naučiť ho zložitejšie konštrukcie, ktoré potom možno vyvolať jedným kliknutím. Potom, čo som zistil, že program umožňuje exportovať vytvorené konštrukcie do html stránok vo formáte Java appletov, a že tieto applety môžu fungovať ako zadania pre študentov, nepotreboval som viac. Skontaktoval som autora programu a urobil som najprv lokalizáciu grafického používateľského prostredia do slovenčiny a teraz prekladám pomerne rozsiahlu kontextovú pomoc. Vytvoril som aj slovenskú verziu stránok programu, odkiaľ ho možno stiahnuť. Stránky obsahujú aj tutoriály, ktoré vovedú začiatočníka veľmi rýchlo a efektívne do práce s programom. Adresa stránok je http://vk.upjs.sk/~tuleja/CaR/ V priebehu leta chcem dokončiť kontextovú nápovedu a umiestniť ešte slovenskú verziu dokumentácie k programu na stránky programu. Budem len rád, ak sa nájdu aj iní učitelia matematiky, ktorí začnú program používať. Možno že by na tomto mieste mohlo časom vzniknúť aj slovenské diskusné fórum k programu. PS. Program sa pravdepodobne zapáči Linuxákom, keďže dokáže hotové konštrukcie exportovať ako ps,prípadne priamo do LaTeXu.

Stránka C.a. R. - http://vk.upjs.sk/~tuleja/CaR/

PyLab

PyLab je interaktívny, maticovo orientovaný systém na vedecké a inžinierske výpočty a vizualizáciu dát v rôznych typoch grafov, prípadne formou animácie.

R - open source systém na spracovanie údajov

Open source program R je komplexný systém na manipuláciu s údajmi, ich spracovanie, analýzu a následné grafické zobrazenie. R je programovací jazyk, čo umožňuje pridávať ďalšiu funkcionalitu tvorením nových funkcií. R je vybavený mnohými rozširujúcim balíkmi na riešenie najrôznejších štatistických úloh.

Obrazovková verzia príručky k systému R

Verzia príručky R pre tlač

Domovská stránka R

Snímky obrazovky

Scilab

Scilab je program v mnohom podobný GNU Octave a Matlabu. Je to integrované prostredie na dvoj- a trojrozmernú grafiku, matematické a technické výpočty, modelovanie, simuláciu, spracovanie signálov, analýzu a vizualizáciu dát a mnohé iné.