Linux propose d’excellents logiciels éducatifs et de nombreux excellents outils pour aider les étudiants de tous niveaux et de tous âges à apprendre et à pratiquer une variété de sujets, souvent de manière interactive. La série d’articles « Apprendre avec Linux » propose une introduction à une variété d’applications et de logiciels éducatifs.
Les mathématiques sont au cœur de l’informatique. Si l’on pouvait s’attendre à ce qu’un excellent système d’exploitation, tel que GNU/Linux, excelle et se discipline, ce serait les maths. Si vous cherchez des applications mathématiques, vous ne serez pas déçu. Linux offre de nombreux excellents outils qui rendront les mathématiques aussi intimidantes que jamais, mais au moins ils simplifieront votre façon de l’utiliser.
Contenu
Gnuplot
Gnuplot est un utilitaire graphique en ligne de commande scriptable et polyvalent pour différentes plates-formes. Malgré son nom, il ne fait pas partie du système d’exploitation GNU. Bien qu’il ne soit pas sous licence libre, il s’agit d’un logiciel gratuit (ce qui signifie qu’il est protégé par le droit d’auteur mais libre d’utilisation).
Pour installer gnuplot sur un système Ubuntu (ou dérivé), tapez
dans une fenêtre de terminal. Pour démarrer le programme, tapez
Une interface de ligne de commande simple vous sera présentée
dans lequel vous pouvez commencer à taper directement des fonctions. La commande plot tracera un graphique.
Taper, par exemple,
dans l’invite gnuplot, ouvrira une autre fenêtre, dans laquelle le graphique est présenté.
Vous pouvez également définir différents attributs des graphiques en ligne. Par exemple, spécifier « titre » leur donnera exactement cela.
Vous pouvez donner aux choses un peu plus de profondeur et dessiner des graphiques 3D avec la commande splot.
La fenêtre de tracé a quelques options de configuration de base,
mais la véritable puissance de gnuplot réside dans sa ligne de commande et ses capacités de script. La documentation complète et complète de gnuplot peut être trouvée ici avec un excellent tutoriel pour la version précédente sur le site Web de l’Université Duke.
Maxima
Maxima est un système de calcul formel développé à partir des sources originales de Macsyma. Selon sa page SourceForge,
« Maxima est un système de manipulation d’expressions symboliques et numériques, y compris la différenciation, l’intégration, les séries de Taylor, les transformées de Laplace, les équations différentielles ordinaires, les systèmes d’équations linéaires, les polynômes, les ensembles, les listes, les vecteurs, les matrices et les tenseurs. Maxima produit des résultats numériques de haute précision en utilisant des fractions exactes, des entiers à précision arbitraire et des nombres à virgule flottante à précision variable. Maxima peut tracer des fonctions et des données en deux et trois dimensions.
Vous aurez des packages binaires pour Maxima dans la plupart des dérivés d’Ubuntu ainsi que l’interface graphique Maxima. Pour les installer tous, tapez
dans une fenêtre de terminal. Maxima est un utilitaire de ligne de commande avec peu d’interface utilisateur, mais si vous démarrez wxmaxima, vous accéderez à une interface graphique simple mais puissante.
Vous pouvez commencer à l’utiliser en commençant simplement à taper. (Astuce : Entrée ajoutera plus de lignes ; si vous souhaitez évaluer une expression, utilisez « Maj + Entrée. »)
Maxima peut être utilisé pour des problèmes très simples, car il agit également comme une calculatrice,
et bien plus complexes aussi.
Il utilise gnuplot pour dessiner simple
et des graphiques plus élaborés.
(Il a besoin du package gnuplot-x11 pour les afficher.)
En plus d’embellir les expressions, Maxima permet de les exporter au format latex, ou de faire quelques opérations sur les fonctions mises en évidence avec un menu contextuel par clic droit,
tandis que ses menus principaux offrent une quantité impressionnante de fonctionnalités. Bien sûr, Maxima est capable de bien plus que cela. Il dispose d’une documentation complète disponible en ligne.
Conclusion
Les mathématiques ne sont pas un sujet facile, et l’excellent logiciel de mathématiques sur Linux ne le rend pas plus facile, mais ces applications rendent l’utilisation des mathématiques beaucoup plus simple et productive. Les deux applications ci-dessus ne sont qu’une introduction à ce que Linux a à offrir. Si vous êtes sérieusement engagé dans les mathématiques et avez besoin d’encore plus de fonctionnalités avec une excellente documentation, vous devriez consulter le projet Mathbuntu.
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