数値計算ソフトウェアとは何ですか？国内のソフトウェアは非常に目を引くものです。
数学ソフトウェアは、1970年代初頭に大まかに形成されたアルゴリズム標準プログラムから開発されました。米国のNATSプロジェクトなど、いくつかの主要な数学ソフトウェアプロジェクトの開発に伴い、人々は高品質の数学ソフトウェアを作成する方法、方法、および手法を模索してきました。
長期にわたる蓄積の後、幅広い数学分野を含む数学ソフトウェアがすでに豊富にあります。おなじみの数学ソフトウェアは次のとおりです。
1.MATLAB
ご存知のとおり、MATLABは、米国のMathWorksが製造する商用数学ソフトウェアであり、データ分析、無線通信、深層学習、画像処理とコンピュータービジョン、信号処理、定量的財務とリスク管理、ロボット工学、制御システムなどの分野で使用されています。
MATLABは、matrix＆laboratoryという2つの単語を組み合わせたもので、マトリックスファクトリ（マトリックスラボラトリー）を意味します。ソフトウェアは主に、科学コンピューティング、視覚化、インタラクティブプログラミングのハイテクコンピューティング環境に直面しています。数値解析、行列計算、科学データの視覚化、非線形動的システムモデリングとシミュレーションなどの多くの強力な機能を使いやすいウィンドウ環境に統合し、科学研究、エンジニアリング設計、および効果的な数値計算を必要とする多くの科学に使用されます。このフィールドは包括的なソリューションを提供し、従来の非対話型プログラミング言語（C、Fortranなど）の編集モードを大幅に排除します。
MATLAB、Mathematica、およびMapleは、まとめて3つの主要な数学ソフトウェアと呼ばれます。数学的科学技術応用ソフトウェアの数値計算では他に類を見ません。行マトリックス操作、関数とデータの描画、アルゴリズムの実装、ユーザーインターフェイスの作成、他のプログラミング言語でのプログラムの接続など。MATLABの基本的なデータユニットはマトリックスです。その命令式は、数学やエンジニアリングで一般的に使用されているものと非常に似ています。したがって、C、FORTRAN、その他の言語を使用して同じことを達成するよりも、MATLABを使用して問題を解決する方がはるかに簡単です。MATLABもMapleのようなソフトウェアの利点を吸収し、MATLABを強力な数学ソフトウェアにしました。新しいバージョンでは、C、FORTRAN、C ++、およびJAVAのサポートも追加されました。
2.メープル
メープルは現在、世界で最も一般的な数学および工学計算ソフトウェアの1つであり、数学および科学の分野で高い評価を得ており、「数学者のソフトウェア」として知られています。Mapleは世界中に数百万人のユーザーを抱え、科学、工学、教育などの分野で広く使用されています。そのユーザーは、世界の主要な大学や研究機関の96％以上、世界のFortune 500企業の81％以上です。
Mapleシステムには、モデリングとシミュレーションの数学的な問題を解決するための高度なテクノロジーが組み込まれています。これには、世界で最も強力なシンボリック計算、無限精度の数値計算、革新的なインターネット接続、強力な4GL言語などが含まれ、5000を超える組み込みの計算コマンド、数学、分析関数は、計算、微分方程式、特殊関数、線形代数、画像と音声の処理、統計、動的システムなど、数学のほぼすべての分野をカバーしています。
Mapleはプログラミングツールを提供するだけでなく、さらに重要なことに、数学的な知識を提供します。Mapleは、教授、研究者、科学者、エンジニア、学生にとって不可欠な科学計算ツールです。単純な数値計算から非常に複雑な非線形問題まで、Mapleは問題を迅速かつ効率的に解決するのに役立ちます。Maple製品を通じて、ユーザーはマルチドメインの物理システムのモデリングとシミュレーション、記号計算、数値計算、プログラム設計、技術文書、レポートプレゼンテーション、アルゴリズム開発、外部プログラム接続、およびその他の機能を単一の環境で完了して、すべてのレベルのユーザーのニーズを満たすことができます。 、高校生から上級研究者まで。
3.Mathematica
Mathematicaは、数値およびシンボリックコンピューティングエンジン、グラフィックシステム、プログラミング言語、テキストシステム、および他のアプリケーションとの高度な接続を組み合わせた科学コンピューティングソフトウェアです。多くの機能は、対応する分野で世界をリードする位置にあり、最も広く使用されている数学ソフトウェアの1つでもあります。Mathematicaのリリースは、現代の技術コンピューティングの始まりを示しました。Mathematicaは、世界の一般的なコンピューティングシステムの中で最も強力なシステムです。1988年のリリース以来、テクノロジーやその他の分野でのコンピューターの使用方法に大きな影響を与えてきました。
Mathematica、MATLAB、Mapleは、まとめて3つの主要な数学ソフトウェアと呼ばれます。
4. SCILAB
SCILABは、フランス国立情報自動化研究所の科学者によって開発された「オープンソース」ソフトウェアです。科学工学計算ソフトウェアとして、SCILABは豊富なデータタイプを備えており、さまざまなマトリックス操作やグラフィック表示を簡単に実現できます。科学計算、数学モデリング、信号処理、意思決定の最適化、線形および非線形制御などに適用できます。側面。
SCILABは、SCICOS、信号処理ツールボックス、グラフおよびネットワークツールボックスなど、さまざまなエンジニアリングおよび科学的ニーズを満たすことができるツールボックスも提供します。
MATLABと同様に、科学計算、行列処理、グラフィック表示などの基本的な機能に関しては、MATLABが完了できる作業はSCILABによって実現できると言えます。
5. ModelCoder
清華大学が独自に開発した信頼できるコンパイラL2Cプロジェクトをベースにした国内ソフトウェアを紹介します。ZhejiangDijieSoftwareTechnologyCo.、Ltd。は、自動コード生成ツールModelCoderを開発しました。
ModelCoderは、モデルからコードを自動的に生成し、同期データフロー言語LustreからCコードを自動的に生成できる設計ツールです。ModelCoderの利点は、モデルからC言語への変換プロセスの正式な検証にあります。これにより、モデル変換プロセスの信頼性が厳密に証明されます。ModelCoderは、正式な検証が行われたCompCert Cコンパイラと接続して、モデルからアセンブリ言語への信頼性の高いコンパイルを実現できます。これは、SCADEなどの同様の製品では使用できません。SCADEはモデルの正式な検証のみを実行しますが、変換プロセスの検証がないため、モデルと生成されたコードの一貫性を保証できません。
ModelCoderには、グラフィカルモデリングモジュール、コード生成モジュール、およびコードセキュリティチェックモジュールが含まれています。ユーザーは、使いやすく使いやすいグラフィカルインターフェイスを介してニーズに応じてモデル化し、最終的に実行可能なコードを生成できます。さらに、ModelCoderをDijie SoftwareのSkyEyeフルデジタルリアルタイムシミュレーションソフトウェアと組み合わせて、自動生成されたコードのコンパイル済みバイナリファイルを仮想ハードウェア上で直接実行して、さらにテストを検証できます。ModelCoderは、高い信頼性と高い安全性を備えており、航空、航空宇宙、高速鉄道、原子力などの主要分野における組み込みソフトウェアシステムの設計への応用に貢献しています。現在、ModelCoderは関連する国内ユニットの生産環境に適用されており、将来的にはより大きな役割を果たすことは間違いありません。