Wolfram Mathematica

Wolfram Mathematica (también conocido como Mathematica ) es un sistema de software con bibliotecas integradas para varias áreas de computación técnica que permite aprendizaje automático , estadística , computación simbólica , manipulación de datos, análisis de redes, análisis de series temporales, PLN , optimización , funciones gráficas y varios tipos de datos, implementación de algoritmos , creación de interfaces de usuario e interfaz con programas escritos en otros lenguajes de programación . Fue concebido por Stephen Wolfram y es desarrollado por Wolfram Research de Champaign, Illinois. ^{[ 8 ] [ 9 ]} El lenguaje Wolfram es el lenguaje de programación utilizado en Mathematica . ^{[ 10 ]} Mathematica 1.0 fue lanzado el 23 de junio de 1988 en Champaign, Illinois y Santa Clara, California . ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} El lenguaje Wolfram de Mathematica se basa fundamentalmente en Lisp .

Mathematica se divide en dos partes: el núcleo y la interfaz de usuario . El núcleo interpreta expresiones (código en lenguaje Wolfram) y devuelve expresiones de resultado, que luego pueden ser mostradas por la interfaz de usuario.

La interfaz original, diseñada por Theodore Gray ^{[ 14 ]} en 1988, consiste en una interfaz de cuaderno y permite la creación y edición de documentos de cuaderno que pueden contener código, texto plano, imágenes y gráficos. ^{[ 15 ]}

El desarrollo de código también es compatible con una variedad de entornos de desarrollo integrados (IDE) estándar, incluidos Eclipse , ^{[ 16 ]} IntelliJ IDEA , ^{[ 17 ]} Atom , Vim , Visual Studio Code y Git . El núcleo de Mathematica también incluye una interfaz de línea de comandos. ^{[ 18 ]}

Otras interfaces incluyen JMath, ^{[ 19 ]} basado en GNU Readline y WolframScript ^{[ 20 ]} que ejecuta programas Mathematica autocontenidos (con argumentos) desde la línea de comandos de UNIX.

Las capacidades para la computación de alto rendimiento se ampliaron con la introducción de matrices empaquetadas en la versión 4 (1999) ^{[ 21 ]} y matrices dispersas (versión 5, 2003), ^{[ 22 ]} y mediante la adopción de la biblioteca aritmética de precisión múltiple de GNU para evaluar aritmética de alta precisión.

La versión 5.2 (2005) añadió multihilo automático cuando se realizan cálculos en ordenadores multinúcleo . ^{[ 23 ]} Esta versión incluía bibliotecas optimizadas específicas para CPU. ^{[ 24 ]} Además, Mathematica es compatible con hardware de aceleración especializado de terceros, como ClearSpeed . ^{[ 25 ]}

En 2002, se introdujo gridMathematica para permitir la programación paralela a nivel de usuario en clústeres heterogéneos y sistemas multiprocesador ^{[ 26 ]} y en 2008 la tecnología de computación paralela se incluyó en todas las licencias de Mathematica, incluido el soporte para tecnología de cuadrícula como Windows HPC Server 2008 , Microsoft Compute Cluster Server y Sun Grid .

En 2010 se añadió compatibilidad con hardware GPU CUDA y OpenCL. ^{[ 27 ]}

A partir de la versión 14, hay 6602 funciones y símbolos integrados en el lenguaje Wolfram. ^{[ 28 ]} Stephen Wolfram anunció el lanzamiento del Repositorio de Funciones de Wolfram en junio de 2019 como una forma para que la comunidad pública de Wolfram contribuyera con funcionalidades al lenguaje Wolfram. ^{[ 29 ]} Actualmente hay más de 3000 funciones aportadas como Funciones de Recursos. ^{[ 30 ]} Además del Repositorio de Funciones de Wolfram, hay un Repositorio de Datos de Wolfram con datos computables y el Repositorio de Redes Neuronales de Wolfram para aprendizaje automático. ^{[ 31 ]}

Wolfram Mathematica es la base del paquete Combinatorica, que añade funcionalidad de matemáticas discretas en combinatoria y teoría de grafos al programa. ^{[ 32 ]}

La comunicación con otras aplicaciones se puede realizar mediante un protocolo llamado Protocolo de Transferencia Simbólica de Wolfram (WSTP). Este permite la comunicación entre el núcleo de Wolfram Mathematica y la interfaz de usuario, y proporciona una interfaz general entre el núcleo y otras aplicaciones. ^{[ 33 ]}

Wolfram Research distribuye gratuitamente un kit de desarrollo para vincular aplicaciones escritas en el lenguaje de programación C con el núcleo de Mathematica a través de WSTP mediante J/Link, ^{[ 34 ]} un programa Java que puede solicitar a Mathematica que realice cálculos. Se logra una funcionalidad similar con .NET/Link, ^{[ 35 ]} pero con programas .NET en lugar de programas Java.

Otros lenguajes que se conectan a Mathematica incluyen Haskell , ^{[ 36 ]} AppleScript , ^{[ 37 ]} Racket , ^{[ 38 ]} Visual Basic , ^{[ 39 ]} Python , ^{[ 40 ] [ 41 ]} y Clojure . ^{[ 42 ]}

Mathematica admite la generación y ejecución de modelos Modelica para el modelado de sistemas y se conecta con Wolfram System Modeler .

También hay enlaces disponibles a muchos paquetes de software y API de terceros. ^{[ 43 ]}

Mathematica también puede capturar datos en tiempo real de diversas fuentes ^{[ 44 ]} y puede leer y escribir en cadenas de bloques públicas ( Bitcoin , Ethereum y ARK). ^{[ 45 ]}

Admite la importación y exportación de más de 220 formatos de datos, imágenes, vídeo, sonido, diseño asistido por ordenador (CAD), sistemas de información geográfica (SIG), ^{[ 46 ]} documentos y formatos biomédicos.

En 2019, se agregó soporte para compilar código de Wolfram Language a LLVM . ^{[ 47 ]}

La versión 12.3 del lenguaje Wolfram añadió soporte para Arduino . ^{[ 48 ]}

Mathematica también está integrado con Wolfram Alpha , un motor de respuestas en línea que proporciona datos adicionales, algunos de los cuales se actualizan en tiempo real, para los usuarios que utilizan Mathematica con conexión a internet. Algunos de los conjuntos de datos incluyen información astronómica, química, geopolítica, lingüística, biomédica, aeronáutica y meteorológica, además de datos matemáticos (como nudos y poliedros). ^{[ 49 ]}

En 1989, BYTE incluyó a Mathematica entre los ganadores de la "Distinción" de los Premios BYTE, afirmando que "es otra aplicación revolucionaria para Macintosh... podría permitirle asimilar el álgebra y el cálculo que parecían imposibles de comprender en un libro de texto". ^{[ 50 ]}

Mathematica ha sido criticado por ser de código cerrado. ^{[ 51 ]} Wolfram Research afirma que mantener Mathematica como código cerrado es fundamental para su modelo de negocio y la continuidad del software. ^{[ 52 ] [ 53 ]}

• Sitio web oficial
• Centro de documentación de Mathematica
• Un poco de historia de Mathematica que documenta el crecimiento de la base de código y el número de funciones a lo largo del tiempo.