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InhaltUnterschiede zwischen Computer-Systemen

1.3.1 Die Struktur von Mathematica

Die Hauptbestandteile des Mathematica-Systems

Mathematica ist ein modulares Software-System, in dem der Kern, der die eigentlichen Berechnungen durchführt, getrennt von der Benutzeroberfläche vorliegt, die für die Interaktion mit dem Anwender zuständig ist.

Die am meisten verbreitete Form der Benutzeroberfläche für Mathematica basiert auf interaktiven Dokumenten, die als Notebooks bekannt sind. Notebooks mischen Mathematica-Eingabe und -Ausgabe mit Text, Grafik, Paletten und anderem Material. Sie können Notebooks entweder zur Erledigung aktueller Berechnungen oder als Mittel zur Präsentation oder Veröffentlichung Ihrer Ergebnisse nutzen.

Übliche Schnittstellen zu Mathematica

Die Notebook-Benutzeroberfläche enthält viele Menüs und grafische Werkzeuge für das Erstellen und Lesen von Notebook-Dokumenten sowie zum Senden und Empfangen von Material vom Mathematica-Kern.

Ein Notebook, das Text, Grafik und Mathematica-Eingabe und Ausgabe mischt.

In einigen Fällen benötigen Sie eventuell die Raffiniertheit der Notebook-Benutzeroberfläche nicht, und Sie werden stattdessen direkter mit dem Mathematica-Kern interagieren wollen. Dies können Sie mit einer text-orientierten Schnittstelle tun, bei der der Text, den Sie mit der Tastatur eintippen, direkt zum Kern geleitet wird.

Ein Dialog mit Mathematica mit einer text-orientierten Schnittstelle.

In[1]:= 2^100



Out[1]= 1267650600228229401496703205376



In[2]:= Integrate[1/(x^3 - 1), x]



1 + 2 x

ArcTan[-------] 2

Sqrt[3] Log[-1 + x] Log[1 + x + x ]

Out[2]= -(---------------) + ----------- - ---------------

Sqrt[3] 3 6

Ein wichtiger Aspekt von Mathematica besteht darin, daß es nicht nur mit menschlichen Benutzern, sondern auch mit anderen Programmen interagieren kann. Dies wird hauptsächlich durch MathLink erreicht, welches ein standardisiertes Protokoll für Zweiwege-Kommunikation zwischen externen Programmen und dem Mathematica-Kern ist.

Ein Fragment mit C-Code, das via MathLink mit dem Mathematica-Kern kommuniziert.

MLPutFunction(stdlink, "EvaluatePacket", 1);



MLPutFunction(stdlink, "Gamma", 2);

MLPutReal(stdlink, 2);

MLPutInteger(stdlink, n);



MLEndPacket(stdlink);

MLCheckFunction(stdlink, "ReturnPacket", &n);



MLGetReal(stdlink, &result);

Unter den vielen MathLink-kompatiblen Programmen, die jetzt zur Verfügung stehen, lassen sich einige als vollständige Benutzeroberflächen zu Mathematica einsetzen. Häufig bieten derartige Benutzeroberflächen ihre eigenen speziellen Benutzerschnittstellen und behandeln den Mathematica-Kern vollständig als eine eingebettete Berechnungsmaschine. Wenn Sie Mathematica auf diese Weise einsetzen, dann werden wahrscheinlich nur einige Teile der Diskussion im Rest dieses Abschnitts relevant sein.

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