Software free di Matemática tica I, Urbino, Italia, Giugno 22-23, 23, 2010 PERCHÈ USARE SOFTWARE FRE DI MATEMATICA IN INFORMATICA APPLICATA?

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1 Software free di Matemática tica I, Urbino, Italia, Giugno 22-23, 23, 2010 PERCHÈ USARE SOFTWARE FRE DI MATEMATICA IN INFORMATICA APPLICATA? Jose Carlos Valverde Dipartimento di Matematica Facoltà d Ingegneria Informatica Università di Castilla-La Mancha Jose.Valverde@uclm.es

2 Introduzione European Higher Education Area (EHEA) ha forzato nuove metodologie di insegnamento dove: Studenti devono diventare attivi invece di ascoltatori passivi Professori devono diventare conduttori che guidaranno gli studenti verso l informazione relevante, aiutando a trovarla e usarla, per acquistare il sapere e le competenze necesarie. Valutazione dell istruzione deve essere focalizzata nel lavoro academico degli studenti

3 Introduzione I software di Matematica: Migliora l insegnamento di Matematica nelle ingegnerie Garantisce aspetti relevanti della nuova EHEA metodologia Permette di ottenere i nuovi esigenze dell istruzione

4 Introduzione I software free di Matematica: Permettono ai professori compartirgli con gli studenti con legalità assoluta Non restringono il numero di computer o la localizzazione Non esigono un inversione economica per essere adquisti. Non diventano mai desueti Incentivano la libertà, solidarietà e collaborazione nel sapere Particolarmente per Informatica Applicata Oferiscono la possibilita di accedere al codice e di modificarlo oppure implementare nuovi algoritmi

5 Introduction In questi seminari vedremo i prerrequisiti che dovrebbe reunire uno di questi programmi per poter essere usato con garanzia Dividiremo i programmi in tre gruppi avendo in conto le principali caratteristiche di ognuno: Programmi di calcolo simbolico Programmi di calcolo numerico Programmi di calcolo in reti Nel prossimo seminari vedremo l analisi pratico di diversi software free

6 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

7 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

8 Caratteristiche Caratteristiche generali Calcolatrice scientifica Resoluzione simbolica di equazioni Resoluzione numerica di equazioni Grafiche 2D e 3D Grafiche di rete Programmazione di algoritmi

9 Caratteristiche Caratteristiche specifiche Programmi di calcolo simbolico (come Mathematica, Maple, etc.): Manipolazione algebraica di espressione Resoluzione simbolica di equazioni e sistemi Calcolo differenziale e integrale Programmi di calcolo numerico (come Matlab, etc): Calcolo matriciale e vettoriale Resoluzione numerica di equazioni e sistemi Calcolo numerico differenziale e integrale Programmi di calcolo in reti Resoluzione di problemi di collegamento in rete Resoluzione di problemi di cammino piu corto Resoluzione di problemi di flusso in reti Resoluzione di problemi di percorsi y pianificazione Resoluzione di problemi di localizzazione in reti

10 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

11 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

12 Programmi di calcolo simbolico 1. Axiom 2. YACAS 3. GiNaC 4. Pari 5. Maxima 1. wxmaxima 2. xmaxima

13 Programmi di calcolo simbolico Caratteristiche principali Axiom. Esiste una documentazione eccellente. Axiom book. È potente ed espansibile con una gran communità che lo supporta Dati strutturati e moderno linguaggio di programmazione Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, Mac OSX, MS Windows Grafiche 2D

14 Programmi di calcolo simbolico Axiom.

15 Programmi di calcolo simbolico Caratteristiche principali YACAS Esiste una documentazione amplia È potente ed espansibile con una gran communità che lo supporta Il linguaggio di programmazione é C++ Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, Mac OSX, UNIX, MS Windows Grafiche 2D y 3D

16 Programmi di calcolo simbolico YACAS

17 Programmi di calcolo simbolico Caratteristiche principali GiNac Non è un Computer Algebra System È una biblioteca en C++ per fare calcolo simbolico Il uso piu interessante e come motor di calcolo in un programma C++

18 Programmi di calcolo simbolico Pari Caratteristiche principali È una biblioteca di algebra computazionale Èscritain C Il uso piu interessante e come motor di calcolo in un programma C

19 Programmi di calcolo simbolico Maxima Caratteristiche principali Esiste una documentazione amplia che puo trovarsi in internet È un potente ed espansibile con una gran communità che lo supporta e lavora nel suo aggiornamento. Il linguaggio di Macsyma e applicabile in un alto percentuale Il linguaggio di programmazione non é intuitivo e non incorpora le caratteristiche proprie di linguaggi piu moderni Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows Grafiche 2D y 3D, ma che usano gnuplot Interface non troppo buona. Esistono programmi disegnati specificamente per facilitare l`uso di Maxima xmaxima wxmaxima

20 Programmi di calcolo simbolico xmaxima

21 Programmi di calcolo simbolico wxmaxima

22 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

23 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

24 Programmi di calcolo numerico 1. EULER 2. Octave 3. R 4. Scilab 5. Tela

25 Programmi di calcolo simbolico Caratteristiche principali EULER Il linguaggio di programmazione è moderno Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows Grafiche 2D y 3D Interface abbastanza buona. Tutte le funzioni di calcolo numerico ed statistica necessarie sono incluse

26 Programmi di calcolo simbolico EULER

27 Programmi di calcolo simbolico Octave A high-level interactive language, primarily intended for numerical computations that ismostly compatible with MATLAB Caratteristiche principali Il linguaggio di programmazione è C++ Facilmente ampliabile e con una gran comunità che lo supporta. Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows Grafiche 2D y 3D Interface abbastanza buona. Tutte le funzioni di calcolo numerico ed statistica necessarie sono incluse

28 Programmi di calcolo simbolico Octave

29 Programmi di calcolo simbolico Caratteristiche principali R Si usa per il calcolo statistico ed è similar a S (software privato) Anche ci sono molti operatori e funzioni relativi al calcolo matriciale Grafiche relativi a la rappresentazione di dati Interface abbastanza buona. È compatibile con S

30 Programmi di calcolo simbolico Caratteristiche principali Scilab Ci sono moduli di programazione distribuita e programazione grafica. Disponibile in diversi sistemi operativi: GNU/Linux, MS Windows Grafiche 2D y 3D Interface integrata nel programma. Compatibile a certo punto con Matlab

31 Programmi di calcolo simbolico Scilab

32 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

33 Contenuti 1. Caratteristiche 2. Programmi di calcolo simbolico 3. Programmi di calcolo numerico 4. Programmi di calcolo in reti

34 Programmi di calcolo in reti 1. Grafos 2. WinQSB 3. GraphThing 4. GIDEN 5. WINDISC

35 Software free di Matemática tica I, Urbino, Italia, Giugno 22-23, 23, 2010 PERCHÈ USARE SOFTWARE FRE DI MATEMÁTICA TICA IN INFORMATICA APPLICATA? Jose Carlos Valverde Dipartamento di Matematica Facoltà d Ingegneria Informatica Università di Castilla-La Mancha Jose.Valverde@uclm.es