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Matemáticas en Linux

Matemáticas en Linux (aplicaciones y utilidades)

Linux es muy usado por científicos e ingenieros de todo el mundo. Un ordenador es una herramienta básica para el cálculo matemático actualmente. Este texto es sólo una revisión de algunos de los programas más importantes que se pueden encontrar en el mundo del software libre.

Matemáticas en Linux

Algunos conceptos previos

Hay que distinguir entre cálculo simbólico y cálculo numérico.

Si se le pide a un sistema de cálculo simbólico que te resuelva una integral, lo hará y te dará el resultado en forma de una función. Por ejemplo, si se calcula, 1/4 + 1/2, el sistema responderá 3/4. Si se le pide calcular la integral de 2, devolverá 2x+k.

Un sistema de cálculo numérico resuelve todas las operaciones usando número, por lo que si se le pide integrar una función, lo hará numéricamente. Por ejemplo, si se calcula 1/4+1/2, el sistema responderá 0’75.

ingenieria




Maxima es un programa de cálculo simbólico. Por lo que es capaz de calcular derivadas, integrales o resolver ecuaciones, dando los resultados en forma de ecuaciones o polinomios. Es muy potente, pero hay que manejar lo por línea de comandos.

Existen interfaces gráficas que hacen más sencillo el uso de Maxima.

LyX es un procesador de texto, capaz de importar y exportar texto en LaTeX.

matematica


LaTEX es un procesador de texto que no posee modo gráfico, pero es muy usado por la alta calidad de los resultados. LyX tiene la ventaja de que se pueden escribir ecuaciones y fórmulas de forma gráfica, por lo que una persona sin conocimientos puede escribir ecuaciones que en LaTEX llevarían mucho tiempo. También posee una extensión que permite incorporar cálculos en Maxima, por lo que se puede escribir una integral en LyX y Maxima se encargará de resolverla.

Podéis encontrar más información de cómo usar Maxima dentro de Lyx en el siguiente enlace.

LaTEX es muy usado por matemáticos para escribir sus cálculos. Existe un paquete de LaTEX que hace posible insertar operaciones de Maxima en LaTEX.

Programacion


WxMAXIMA


Otra herramienta es WxMaxima, una interfaz gráfica para Maxima, aunque no al nivel de LyX.

C++

c


programas


Emacs tiene una extensión que permite mostrar las ecuaciones que se van escribiendo. La extensión que hay que instalar en Emacs se llama imaxima


utilidades


TeXMACS

TeXMACS es un editor de texto en LaTEX similar a Lyx.

GNU

También permite operar con Maxima, como se muestra en el enlace siguiente .

aplicaciones


Octave

Octave es un sistema de cálculo numérico similar a MATLAB. Permite realizar muchas de las operaciones matemáticas que se hacen con MatLab y es bastante compatible con él.

Octave es un sistema de cálculo numérico. Su especialidad es el cálculo con matrices. El lenguaje de Octave posee muchas herramientas para tratar las matrices de forma sencilla.

Al igual que Maxima funciona en modo texto. Pero existe interfaces gráficos que hacen su uso más llevadero. Entre las interfaces gráficas disponibles se encuentra QtOctave, que posee editores, menús y editores de matrices, que hacen el trabajo con Octave más llevadero.

lenguaje

Octave también dispone de un conjunto de bibliotecas en C++ que permiten programar cálculos con el extra de rendimiento que proporciona C++. Octave es un lenguaje interpretado, por lo tanto es más lento que uno compilado. Al programar en C++ se consigue obtener ese extra de rendimiento.

calculo


SciLab


graficos

Scilab es un programa muy similar a Octave. Dispone de su propio entorno que permite manejarlo de una forma cómoda.

GPL


Gnuplot

Gnuplot es un pequeño programa que permite la representación gráfica de funciones. Su uso es tan simple como escribir en un terminal el comando de dibujo y la función a dibujar. Es usado por Maxima y Octave para realizar sus representaciones.

python

También es usado por científicos para realizar la representación de los datos de sus experimentos y simulaciones.

Una de sus capacidades es la de poder exportar a diferentes formatos. Puede exportar a png, pdf, jpeg, eps, svg,… si se exportan los gráficos a svg, después se pueden editar con otros programas como Inkscape, para poner las leyendas, cambiar los tipos de letra,…

Una curiosidad es que a pesar de su nombre, no tiene licencia GNU.

Linux


GSL

La GSL(GNU Scientific Library) es una biblioteca en lenguaje C. Por lo que se necesitará saber programar en lenguaje C para poder usarla. Tiene la ventaja de tener un rango de operaciones muy elevado. Permite desde ralizar operaciones con matrices o números complejos, a tener definidas constantes físicas como la constante de Planck.

Los programas compilados en C serán, en general, mucho más rápidos que los de las soluciones anteriores, pero antes de lanzarse a usar GSL con el lenguaje C hay que sopesar si el tiempo que se va a emplear en programar y depurar la aplicación va a valer la pena.

GSL es usado por muchas aplicaciones como base para realizar los cálculos. Programas como GSL-Shell permiten usar la GSL de una forma más sencilla que la programación directa en C.

A parte de la GSL, el lenguaje C permite usar un gran número de bibliotecas que permiten desde la edición de vídeo, a la búsqueda de la descomposición en números primos de un número. Por lo que si se necesita una gran potencia y variedad en los cálculos el lenguaje C puede ser una buena opción.

Matemáticas en Linux


QtiPlot

QtiPlot es un programa para hacer representaciones gráficas, similar al programa Origin usado por muchos científicos para representar sus resultados.

ingenieria

Consiste en una hoja de cálculo en la que el usuario introduce sus datos. Después se pueden seleccionar las columnas a representar y de forma gráfica se pueden cambiar los atributos del gráfico generado.

matematica


Bc

Bc es un clásico dentro del mundo UNIX. Es un lenguaje interpretado similar a JavaScript. Entre sus puntos fuertes están el manejo de números de cualquier precisión. Se pueden seleccionar el número de decimales que se desean usar en los cálculos y obtener, por ejemplo, el valor de pi con 300 decimales (o más).

Entre sus limitaciones están el no poder leer o grabar archivos (aunque se puede usar la redirección para salvar esta limitación), sólo trabaja con vectores, no con matrices y no permite amplicaciones (a no ser que se modifique el propio pograma). Su utilidad se encuentra cuando no hay que hacer cálculos muy complejos, y no se desea tener instalado un gran sistema de cálculo. Sólo necesita unos 100Kb para intalarlo en el disco.

Programacion


Python

Python es un lenguaje de programación. También se puede usar para realizar cálculos científicos a través de su biblioteca NumPy.

La ventaja de usar Python es que al ser un lenguaje de propósito general, ya hay muchas bibliotecas desarrolladas para las diversas tareas. Por ejemplo, existe una biblioteca que permite usar GTK desde Python, por lo que se podrán realizar cálculos científicos y después mostrar los resultados usando ventanas construidas en GTK.

Existen comparativasen la red de su rendimiento frente a Octave y MatLab.

C++


Fortran

Es un clásico entre los lenguajes de programación. Afortunadamente, Fortran ha evolucionado mucho desde su aparición y las versiones actuales permiten orientación a objetos, sobrecarga de operadores,…

c


Cantor

Cantores un entorno gráfico que permite usar otras herramientas. Así se pueden manejar de forma cómoda tanto el lenguaje R como Maxima.

programas

utilidades


Hojas de cálculo


Las hojas de cálculo, por su sencillez, son muy utilizadas para realizar cálculos y representación gráfica. Entre las hojas de cálculo que se pueden encontrar en Linux están LibreOffice/OpenOffice calc, gnumeric, kspread,…

GNU


comando factor (gracias por avisar @DurrutiBuenaventura )

una herramienta de la terminal que nos permite descomponer un número en factores primos

aplicaciones


R

R es un lenguaje que permite realizar análisis estadístico, aunque también se puede usar para realizar cálculo numérico.

lenguaje

Existen numerosas interfaces gráficas para este lenguaje, como la ya comentada Cantor.
calculo


R commander


R commander es un paquete del programa de estadística R que le da una interfaz gráfica a algunas de las funciones básicas y más comunes. Para los que no estén acostumbrados al uso del R y deban recurrir a algún manual para conseguir las funciones, les recomiendo que prueben al R commander porque ayuda a ir más rápido y a entender la lógica del funcionamiento del R.


graficos


si necesitas mas info sobre este programa te recomiendo el post de @SeAgradece

Post: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/7302923/R-commander-_Rcmdr_---R-para-seres-humanos.html

GPL



python


nota

*cualquier [email protected] novato que quiera comentar en el post me manda un mensaje y con gusto lo agregare

Linux

Saludos...

Comentarios Destacados

_Noelia_ +6
Linux para estudiar?

Matemáticas en Linux


20 comentarios - Matemáticas en Linux

alparodi +2
Bien explicado che...
seby_g12
pregunto MatLab es compatible con linux??
Max_adam159
yo uso matlab 2013a en kubuntu.
SeAgradece
seby_g12 dijo:pregunto MatLab es compatible con linux??

sí, hay varios post que hablan del tema. Por ejemplo este:
http://www.taringa.net/posts/linux/8406366/Matlab-2010-para-Linux_varias-versiones_-tutoriales_.html
SeAgradece
La interfaz gráfica que mejor me resultó para el R es el R commander:
http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/7302923/R-commander-_Rcmdr_---R-para-seres-humanos.html
DrColoso +1
Gracias che, muy buen post!! van puntos
Te recomiendo otro para agregar:
Scilab, que es como Matlab pero para Linux.
santodelaespada +4
estoy 100% a favor de usar SciLab y WxMaxima en las instituciones educativas argentinas.
Es una verguenza que un tp de analisis matematico te pida que resuelvas algo usando el software "Mathematica", ¿tengo que comprarlo para aprobar? ¿tengo que trucharlo con la clave del profesor?. No me parece una educacion seria teniendo programas libres que hacen exactamente lo mismo.
leonardo16
Buenazo el polinomio de Taylor SUM(1/n!) e^x=1+x+x^2/2!+...+x^n/n!
Dunno033
santodelaespada dijo:estoy 100% a favor de usar SciLab y WxMaxima en las instituciones educativas argentinas.Es una verguenza que un tp de analisis matematico te pida que resuelvas algo usando el software "Mathematica", ¿tengo que comprarlo para aprobar? ¿tengo que trucharlo con la clave del profesor?. No me parece una educacion seria teniendo programas libres que hacen exactamente lo mismo.

Concuerdo con santodelaespada.
Ya no curso las materias por las que usaba este tipo de programas, pero a favoritos por las dudas y recomiendo por si a alguien le sirve .
+5
SARSS
Pueden derivar e integrar funciones?
Bigmotherfucker
si hubiera tenido algo así cuando estuve en la U, no teníamos software de calidad para matemáticas, un profe de cálculo tenía el Derive 5.0, pero era trucho y no se podía instalar para que todos lo usaran.
facuumunoz
a favs, en calculo 1 no fue necesario pero ahora tengo que hacer calculo 2! todo 3d
8MoCoSo7
nose como carajo usar el QtiPlot recién lo instale pero todavia no doy pie con bola...
Ahora despues de comer voy a toquetear un poco, esta bueno y sirve mucho para análisis matemático
HardLucer +1
uu todo esto de los comandos me supera jaja , pero bueno si quiero un SO mejor que windows me voy a tener que adaptar a el ! . vamos a ver que sale me recomendaron Octave asi que lo voy a buscar por ahi..

Buen post!+10