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Einführung in Mathematica

Berücksichtigt die kostenlose Version 10 für den Raspberry Pi

Knut Lorenzen

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Knut Lorenzen, Einführung in Mathematica (2014), mitp-Verlag, Frechen, ISBN: 9783826696671

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Description / Abstract

• Programmierung mit Mathematica und der Wolfram Language
• Umformen, Vereinfachen und Lösen von Gleichungen
• Vektoranalysis am Beispiel Maxwellscher Gleichungen und der Elektrodynamik

Mathematica® ist eines der leistungsfähigsten und meistgenutzten mathematisch-naturwissenschaftlichen Softwarepakete für Linux, OS X und Windows. Für den Raspberry Pi ist es seit Ende 2013 sogar kostenlos zu haben.
Nach den ersten Schritten mit Mathematica gibt das Buch eine Übersicht über die Fähigkeiten der Software und der Wissensmaschine Wolfram|Alpha. Es werden Optionen, numerische Ausgaben, Konstanten, Einheiten, verschiedene Zahlentypen, Brüche, Potenzreihenentwicklung und die Eingabe in formloser Sprache vorgestellt.
Weitere Kapitel haben Listen, Tabellen, Ausdrücke, Funktionen, benutzerdefinierte Objekte, die grafischen Möglichkeiten sowie Audio und Musik zum Thema. Nach einem Kapitel über die Grundzüge der Programmierung mit Mathematica und der Wolfram Language widmet sich das Buch dem Umgang mit Gleichungen. Zwei praktisch orientierte Kapitel beschäftigen sich mit Analysis und Vektoranalysis. Im Anhang wird die Verwendung von Mathematica auf dem Raspberry Pi ausführlich erläutert. Außerdem finden Sie Hinweise zu weiterer Mathematiksoftware.

Der Autor Knut Lorenzen hat nach dem Studium der Physik und Astrophysik lange als Systemadministrator und Programmierer gearbeitet und ist heute als freiberuflicher Autor, Programmierer und Übersetzer tätig.
Aus dem Inhalt:
• Anbindung von Wolfram|Alpha
• Listen, Tabellen, Iteratoren
• Ausdrücke, Funktionen und deren Darstellung
• Verwendung benutzerdefinierter Funktionen und Variablen
• Erstellen von Plots und Grafiken
• Klangerzeugung und Audiofähigkeiten
• Grundzüge der Programmierung mit Mathematica®
• Vereinfachen und Lösen von Gleichungen
• Differenzieren und Integrieren
• Vektoranalysis
• Im Anhang: Mathematica® auf dem Raspberry Pi

Description

Nach dem Studium der Physik und Astrophysik hat Knut Lorenzen lange als Systemadministrator und Programmierer gearbeitet und ist heute als freiberuflicher Autor, Programmierer und Übersetzer tätig.

Table of content

  • Cover
  • Titel
  • Impressum
  • Inhaltsverzeichnis
  • Einleitung
  • Kapitel 1: Das Programm Mathematica
  • 1.1 Konventionen dieses Buches
  • 1.2 Nach dem Start
  • 1.3 Voreinstellungen bearbeiten
  • 1.4 Grundlagen
  • 1.5 Das eingebaute Hilfesystem
  • 1.6 Hierarchie der Ein- und Ausgabezellen
  • Kapitel 2: Erste Schritte
  • 2.1 Syntaxeinfärbung
  • 2.2 Sonderzeichen eingeben
  • 2.3 Automatische Vervollständigung
  • 2.4 Darstellungsformen
  • 2.5 Häufige Fehler und Irrtümer
  • 2.6 Objekte in Mathematica
  • 2.7 Operatoren
  • 2.8 Wichtige Operatoren und Tastenkürzel
  • Kapitel 3: Ein Spaziergang durch Mathematica
  • 3.1 Optionen
  • 3.2 Numerische Ausgabe
  • 3.3 Konstanten
  • 3.4 Zahlentheorie
  • 3.5 Brüche
  • 3.6 Gleitkommazahlen
  • 3.7 Komplexe Zahlen
  • 3.8 Vektoren
  • 3.9 Matrizen
  • 3.10 Differenzieren
  • 3.11 Integrieren
  • 3.12 Potenzreihenentwicklung
  • 3.13 Interaktion mit Manipulate
  • 3.14 Audio
  • 3.15 Eingabe in formloser Sprache
  • Kapitel 4: Wolfram|Alpha – Die Wissensmaschine
  • 4.1 Arbeitsweise
  • 4.2 Datensammlungen
  • 4.3 Anfragen
  • 4.4 Verwendung in Programmen
  • Kapitel 5: Listen, Tabellen, Iteratoren
  • 5.1 Grundlagen
  • 5.2 Listen erzeugen
  • 5.3 Mit Listen arbeiten
  • 5.4 Strings
  • Kapitel 6: Ausdrücke und Funktionen
  • 6.1 Eigenschaften von Ausdrücken und Funktionen (Attribute)
  • 6.2 Darstellungsformen
  • 6.3 Evaluierung von Ausdrücken
  • 6.4 Umformen und Vereinfachen
  • Kapitel 7: Benutzerdefinierte Funktionen und Variablen
  • 7.1 Globale Variablen
  • 7.2 Funktionen
  • 7.3 Muster
  • 7.4 Muster einschränken
  • 7.5 Anonyme Funktionen
  • 7.6 Rekursion
  • 7.7 Funktionen kompilieren
  • 7.8 Funktionen anwenden
  • Kapitel 8: Plotten und Grafik
  • 8.1 Zweidimensionale Plots
  • 8.2 Dreidimensionale Plots
  • 8.3 Zweidimensionale Grafiken
  • 8.4 Dreidimensionale Grafik
  • Kapitel 9: Audio und Musik
  • 9.1 Notenerzeugung
  • 9.2 Wiedergabe von Wellenformen
  • 9.3 MIDI und digitale Audiodateien
  • 9.4 Sprachausgabe
  • Kapitel 10: Programmierung
  • 10.1 Aufbau der Benutzeroberfläche
  • 10.2 Testoperatoren
  • 10.3 Kontrollstrukturen
  • 10.4 Ein- und Ausgabe
  • Kapitel 11: Gleichungen
  • 11.1 Variablen eliminieren
  • 11.2 Lösung einfacher Gleichungen
  • 11.3 Gleichungen mit mehreren Variablen
  • 11.4 Annahmen
  • 11.5 Numerische Lösungen
  • 11.6 Reduktion
  • 11.7 Beispiele finden
  • 11.8 Lösung von Differentialgleichungen
  • 11.9 Numerische Lösungen von Differentialgleichungen
  • Kapitel 12: Analysis
  • 12.1 Grenzwerte
  • 12.2 Differenzieren
  • 12.3 Integrieren
  • 12.4 Funktionentheorie
  • Kapitel 13: Vektoranalysis
  • 13.1 Felder und Notation
  • 13.2 Gradient
  • 13.3 Divergenz
  • 13.4 Rotation
  • 13.5 Die Maxwellschen Gleichungen
  • Kapitel 14: Ausblick
  • 14.1 Internetforen
  • 14.2 Mathematica in der Cloud
  • 14.3 Computermathematik
  • 14.4 Zunehmende Vernetzung
  • 14.5 Jenseits von Mathematica
  • Anhang A: Inbetriebnahme des Raspberry Pi
  • A.1 Mathematica nachinstallieren
  • A.2 Betriebssystem installieren
  • A.3 Netzwerkanschluss per Kabel
  • A.4 USB-WLAN-Adapter verwenden
  • A.5 Den Raspberry Pi ohne Bildschirm betreiben
  • A.6 Raspberry Pi mit eigenem Bildschirm
  • A.7 Hilfesystem der Version 10 verwenden
  • Anhang B: Weitere Mathematikprogramme
  • Anhang C: Mathematica auf dem Raspberry Pi mobil betreiben
  • Stichwortverzeichnis

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