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aprile 21, 2015

Applicazioni matematiche per Ubuntu: dal teorema matematico al trattato di filosofia, dalle descrizioni di esperimenti chimici a soluzioni di problemi di fisica.

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L’approccio dei programmi educativi per gli studenti delle scuole medie e superiori invece è mutato. La vecchia tattica “risolvete un problema con le frazioni, e vedrete una bella animazione” non è più sufficiente. Oggi, gli studenti vengono a bussare alla porta del “regno” di Internet sempre più spesso, e qui il re è Google e la regina Wikipedia.

La maggior parte delle informazioni necessarie al superamento di test, se non è assimilabile con l’aiuto dei libri di testo e simili, può essere trovata su Internet. Se i programmi educativi devono competere con Internet, è necessario che abbiano un più grande valore cognitivo (alquanto difficile, visto che su Internet è possibile trovare letteralmente di tutto: dal teorema matematico al trattato di filosofia, dalle descrizioni di esperimenti chimici a soluzioni di problemi di fisica). Diverso è il discorso nel caso in cui si punti ad una maggiore interattività dell’applicazione.

Ad esempio, consideriamo il programma di Kalzium; le sue funzionalità in confronto alla tabella periodica di tipo cartaceo sono inarrivabili. Inoltre, non esiste una sottosezione statica di Wikipedia tanto funzionale quanto un programma in cui, con pochi movimenti del mouse, si può scoprire non solo la temperatura di ebollizione del titanio (che può agevolmente essere trovata in ogni tabella chimica, o in Wikipedia ), ma anche come alcuni elementi diventeranno liquidi a 1000 C, o quanti elementi erano conosciuti nell’ anno 1885.

matlab_mcxlab

16 applicazioni matematiche per Ubuntu.


HOL (Higher Order Logic) ambiente per la dimostrazione interattiva di teoremi in una logica di ordine.

hol88

Sistemi di questa famiglia seguono l'approccio LCF di come sono implementate come una biblioteca in qualche linguaggio di programmazione.

Questa libreria implementa un tipo di dato astratto di teoremi provati in modo che i nuovi oggetti di questo tipo possono essere creati solo utilizzando le funzioni della libreria che corrispondono alle regole di inferenza in logica di ordine superiore. Fino a quando queste funzioni sono implementate correttamente, tutti i teoremi dimostrati nel sistema devono essere validi. In questo modo, un sistema di grandi dimensioni può essere costruito in cima ad una piccola fidato kernel.

Scheda completa con istruzioni per il download e l'installazione

JAGS programma per l'analisi dei modelli gerarchici bayesiani.

jags2

Just Another Gibbs Sampler (JAGS) è i un programma per l'analisi dei modelli gerarchici bayesiani utilizzando Markov Chain Monte Carlo (MCMC). JAGS è stato scritto con tre obiettivi in mente: per avere un motore per la lingua BUGS che gira su Unix per essere estensibile, che consente agli utenti di scrivere le proprie funzioni, distribuzioni e campionatori. Per essere un plaftorm per la sperimentazione di idee in modellistica bayesiana


Jfractionlab applicazione libera per lo studio di funzioni matematiche.
JFractionLab_7 

JFractionLab, è un calcolatore progettato per aiutare a risolvere i vostri calcoli quando si tratta di frazioni.

JFractionLab consente di eseguire calcoli con le frazioni e comprenderli. Ti dà un feedback grafico, in modo da poter vedere cosa si sta facendo.
Il programma è disponibile in diverse lingue, tra cui tedesco, francese, spagnolo, inglese e italiano.

jgraph diagram-JGraph

Jgraph è un programma che serve a tracciare grafici e diagrammi strutturati. Diversamente da altri strumenti per il disegno, Jgraph è un programma non interattivo: legge un file di input (il sorgente) e produce un file di output (la presentazione) in formato PostScript oppure EPS. L'output può in seguito essere quindi visualizzato, stampato, incorporato in un altro file per ulteriori elaborazioni oppure convertito in altri formati. Inoltre, si noti che Alml (il sistema di composizione SGML di Daniele Giacomini) offre supporto - a partire da gennaio 2006 - per il linguaggio Jgraph.

Kayali sistema basato su Qt Computer Algebra (CAS).

kayali 
Kayali è un sistema basato su Qt Computer Algebra (CAS), che può anche essere usato come un sostituto avanzato per KDE KCalc. Si tratta essenzialmente di una GUI front-end per Maxima (ed è facilmente estesa ad altri CAS di back-end) e Gnuplot. 

Kbruch piccolo programma per fare pratica nel calcolo con frazioni e percentuali.
kbruch
KBruch è un piccolo programma per fare pratica nel calcolo con frazioni e percentuali. Vengono offerti sei esercizi differenti e una modalità di apprendimento.
  • Aritmetico - in questo esercizio devi risolvere un esercizio con frazioni date. Devi inserire il  numeratore e il denominatore. Questo è l'esercizio principale. 
  • Confronto - in questo esercizio devi confrontare la dimensione di 2 frazioni date, usando i simboli >, < o =. 
  • Conversione - in questo esercizio devi convertire un numero dato in frazione. 
  • Numero misto - in questo esercizio devi convertire un numero misto in frazione impropria e viceversa. 
  • Fattorizzazione - in questo esercizio devi ridurre un numero dato nei suoi fattori primi. 
  • Percentuali - in questo esercizio devi calcolare percentuali.

Kitsune quiz a cifre di un famoso gioco televisivo.

kitsune

Kitsune è un software che mira a risolvere il quiz a cifre di un famoso gioco televisivo. Esso consente un problema da risolvere a vostra scelta, o per allenarsi con i problemi casuali. 

Di fronte a un problema, Kitsune troverà tutte le diverse soluzioni, cercando di non mettere risultati confrontabili (quelli che sembrano identici per un giocatore umano): se il problema è risolvibile, questo software vi mostrerà tutti i modi per raggiungere l'obiettivo. 


KmPlot disegnatore di funzioni matematiche per l'ambiente desktop KDE.
kmplot in ubuntu
KmPlot è un'applicazione libera per lo studio di funzioni matematiche per KDE.
KmPlot permette di tracciare:
  • funzioni in senso stretto (ad esempio f(x) = x^2 - 2), anche in forma parametrica (come f(x) = \sin a x - 1/3) fino ad un massimo di quattro parametri. Per ogni funzione di questo tipo è possibile tracciare il grafico anche delle derivate prime e seconde e della funzione integrale.
Kseg programma di geometria interattiva per l'esplorazione della geometria euclidea.
Kseg-en
KSEG è un software libero (GPL) programma di geometria interattiva per l'esplorazione della geometria euclidea. Funziona su piattaforme Unix-based (in base agli utenti, si compila e gira su Mac OS X e dovrebbe funzionare su qualsiasi cosa che Qt supporta).Si crea una struttura, ad esempio un triangolo con un circumcenter, e poi, come si trascina vertici di triangolo, si può vedere il circumcenter in movimento in tempo reale. Naturalmente, si può fare molto di più di questo - vedere la lista delle caratteristiche di seguito.
Lybniz permette di tracciare fino a tre funzioni in un unico grafico.

lybniz_colour_graph_small
Il Progetto Lybniz non è altra cosa chè un semplice plotter con funzione grafica in Python per GTK. 

Lybniz permette di tracciare fino a tre funzioni in un unico grafico. Non ha bisogno di installazione - semplicemente uno script Python. 

Uso Lybniz: 
Inserisci funzioni nella sintassi Python con x come variabile dipendente. Premere il tasto Plot per visualizzare il grafico. Costanti e funzioni del modulo matematico sono disponibili. 

Mathomatic software gratuito per lo studio della matematica rilasciato sotto licenza GNU LGPL.

Mathomatic è un CAS (Computer Algebra System) realizzato completamente in linguaggio C.
E’ un programma di ausilio allo risoluzioni dei problemi di algebra, in particolare con questo programma è possibile:
  • Risolvere, semplificare, uguagliare equazioni algebriche;
  • Realizzare trasformazioni dei calcoli;
  • Condurre in maniera facilitata il calcolo delle serie numeriche;
  • Svolgere calcoli con i numeri complessi e i polinomi;
Generare codice C e Java dalle equazio
Maxima ottimo programma open source di matematica avanzata, ricco di funzioni molto interessanti.

maxima Gnuplot_sous_Linux
Maxima è un programma matematico sviluppato in linguaggio LISP, basato in vecchi sistemi pionieri in questo campo come Macsyma, che un un funzionamento similare alle applicazioni di referenza come Maple o Mathematica. 

Maxima nasce dal progetto Macsyma (contrazione di MAC symbolic manipulation), nato negli anni sessanta presso il MIT con fondi del Department of Energy. Il programma è sviluppato in Lisp. Il programma è stato mantenuto dal Prof. William Schelter presso l'Università del Texas ad Austin, dal 1982 sino al 30 settembre 2001, data della sua morte, a 54 anni.


Model Builder strumento grafico per la progettazione, simulazione e l'analisi di modelli matematici.

model builder5
Caratteristiche: 

Definizione del modello basato su equazioni. 
Nessuna necessità di imparare a programmare per definire ed eseguire i vostri modelli. 
Basta digitare equazioni differenziali 
Output grafico della simulazione. 
È possibile salvare la grafica nei formati più comuni: png, svg, pdf, ecc 
Vista Foglio di calcolo dei risultati. 
Dal foglio di calcolo si può fare grafici personalizzati dalle vostre variabili. 
È inoltre possibile esportare i dati in un file di testo. Csv 
Rendering del vostro sistema di equazioni. 
Intuitiva interfaccia grafica. 
Software libero. Distribuito sotto licenza GPL 
Portabile.
Modulo di analisi delle incertezze

Scheda completa e istruzioni per il download

MrBayes programma per inferenza bayesiana in una vasta gamma di modelli filogenetici ed evolutivi.

mrbayes 

MrBayes utilizza metodi per stimare la distribuzione a posteriori dei parametri del modello. 


Caratteristiche: 

     Una interfaccia a riga di comando multipiattaforma.
     Guida completa a disposizione dalla riga di comando.
     Analisi del nucleotide, amminoacido, sito di restrizione, e dati morfologici.
     Miscelazione di tipi di dati, ad esempio caratteri molecolari e morfologici, in una singola analisi.
     Collegamento facile e scollegamento dei parametri attraverso partizioni di dati.
     L'abbondanza di modelli evolutivi.
     Stima dei siti selezionati positivamente in un contesto completamente bayesiano gerarchico.
     Piena integrazione dei migliori algoritmi.
     Supporto per complesse combinazioni di vincoli positivi, negativi e dorsali su topologie.
     Monitoraggio della convergenza durante l'analisi, e l'accesso a una vasta gamma di strumenti di diagnostica di convergenza dopo l'analisi finale.

NETGEN generatore automatico 3D di mesh tetraedrica.

netgen13

NETGEN è un generatore di mesh tetraedrica tridimensionale potente e automatico.

Il programma genererà maglie triangolari o quadrangolari in 2D, e tetraedrici maglie in 3D.

L'ingresso per il 2D è descritto da curve spline, e l'ingresso per problemi in 3D può essere definito da Geometria Solida Costruttiva (CSG), il formato di file STL standard o via Boundary Rappresentanze (BREP / IGES / STEP) quando compilato con il supporto OpenCascade.

Caratteristiche.

     3D.

     Tre volume di meshing tridimensionale .

     Geometria solida costruttiva, o la rappresentazione di confine .

     Algoritmi di raffinamento.

Scheda completa e istruzioni per il download


Octave linguaggio di programmazione ad alto livello per il calcolo matematico.

Octave è un linguaggio di programmazione ad alto livello per il calcolo matematico, usato fondamentalmente in modo interattivo. Ha un insieme di funzionalità fornite per il calcolo matriciale come rango e determinante o specialistiche come decomposizione ai valori singolari (SVD), fattorizzazione LU; sebbene le consenta la soluzione numerica di sistemi lineari non svolge calcolo simbolico o altre attività tipiche di un sistema di algebra computazionale.

Viene usato attraverso un terminale a caratteri, come una console virtuale di GNU/Linux, ma per ottenere dei grafici si avvale di Gnuplot che così è opportuno sia installato assieme a Octave. L'interazione tra Gnuplot e Octave è trasparente, se il secondo viene utilizzato in una finestra di terminale all'interno del sistema grafico X.

In queste sezioni si mostra solo qualche piccolo assaggio di Octave che dispone di ampia documentazione per conto proprio: info octave. Anche Octave utilizza la libreria Readline per il controllo della riga di comando, con tutti i vantaggi che ciò comporta per l'utilizzatore.

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