Ниже перечислены известные компьютерные приложения для конечного пользователя, предназначенные для использования с числовым анализом или анализом данных :
Числовые программные пакеты
- Analytica — широко используемый фирменный инструмент для построения и анализа числовых моделей. Это декларативный и визуальный язык программирования, основанный на диаграммах влияния .
- FlexPro — это программа для анализа данных и представления данных измерений. Она предоставляет богатый пользовательский интерфейс в стиле Excel, а ее встроенный векторный язык программирования FPScript имеет синтаксис, похожий на MATLAB.
- FreeMat — среда с открытым исходным кодом , подобная MATLAB, имеющая лицензию GPL .
- GNU Octave — это язык высокого уровня, в первую очередь предназначенный для численных вычислений. Он предоставляет удобный интерфейс командной строки для численного решения линейных и нелинейных задач, а также для выполнения других численных экспериментов с использованием языка, который в основном совместим с MATLAB. Octave версии 4.0 и более поздние версии включают графический интерфейс. Ряд независимо разработанных программ для Linux ( Cantor , KAlgebra ) также предлагают графические интерфейсы для Octave. Активное сообщество оказывает техническую поддержку пользователям.
- Igor Pro — это фирменное программное обеспечение для выполнения сложных численных расчетов, статистического анализа и создания графики публикационного качества. Оно поставляется с собственным языком программирования, на котором могут быть реализованы численные алгоритмы.
- Jacket — фирменный набор инструментов GPU для MATLAB, позволяющий перенести часть вычислений MATLAB на графический процессор для ускорения и визуализации данных.
- jLab , исследовательская платформа для создания среды MATLAB с открытым исходным кодом на чистом Java и Groovy. В настоящее время поддерживает интерпретируемые j-Scripts (подобные MATLAB) и скомпилированные GroovySci (расширение Groovy), которые обеспечивают прямой интерфейс с кодом Java и доступ к скриптам для многих популярных научных библиотек Java (например, Weka и JSci) и мастеров приложений.
- Julia (язык программирования) — динамический язык высокого уровня, внешне похожий на MATLAB. Доступны такие пакеты, как DataFrames.jl.
- LabVIEW предлагает как текстовые, так и графические подходы к программированию численного анализа. Его текстовый язык программирования MathScript использует синтаксис .m-file-script, обеспечивая некоторую совместимость с MATLAB и его клонами.
- LAPACK предоставляет процедуры Fortran 90 для решения систем линейных уравнений, решений линейных систем уравнений методом наименьших квадратов, задач на собственные значения и задач с сингулярными значениями, а также связанных с ними матричных факторизаций (LU, Cholesky, QR, SVD, Schur и обобщенная Schur).
- MATLAB — это широко используемое фирменное программное обеспечение для выполнения численных вычислений. [1] [2] [3] Оно поставляется со своим собственным языком программирования, на котором могут быть реализованы численные алгоритмы.
- GNU MCSim — пакет моделирования и численного интегрирования с возможностями быстрого Монте-Карло и Монте-Карло с цепями Маркова.
- ML.NET — это бесплатная библиотека машинного обучения для языка программирования C# . [4] [5]
- Библиотека NAG — это обширная программная библиотека высокооптимизированных процедур численного анализа для различных сред программирования.
- O-Matrix — это запатентованный лицензированный матричный язык программирования для математики, инженерии, науки и финансового анализа.
- pandas — это библиотека с лицензией BSD, предоставляющая структуры данных и инструменты анализа данных для языка программирования Python.
- Язык данных Perl предоставляет большие многомерные массивы для языка программирования Perl, а также утилиты для обработки изображений и построения графических графиков.
- ScaLAPACK — это библиотека высокопроизводительных процедур линейной алгебры для параллельных машин с распределенной памятью, которая обладает функциональностью, схожей с LAPACK (решатели плотных и ленточных линейных систем, задач наименьших квадратов, задач на собственные значения и задач с сингулярными значениями).
- Scilab — это расширенный пакет численного анализа, похожий на MATLAB или Octave. [6] [7] Поставляется с полным графическим интерфейсом и Xcos, который является альтернативой Simulink. ( бесплатное программное обеспечение , совместимая с GPL лицензия CeCILL )
- Sysquake — это вычислительная среда с интерактивной графикой для математики, физики и инженерии. Как и другие приложения от Calerga, она основана на языке, совместимом с MATLAB.
- TK Solver — это программная система математического моделирования и решения задач, основанная на декларативном языке правил, выпущенная на рынок компанией Universal Technical Systems, Inc.
- Torch — это библиотека глубокого обучения с поддержкой манипулирования, статистического анализа и представления тензоров.
- XLfit — плагин для Excel, обеспечивающий построение кривых и статистический анализ.
Системы компьютерной алгебры общего назначения
- Macsyma — универсальная система компьютерной алгебры, имеющая бесплатную версию под лицензией GPL под названием Maxima .
- Maple — универсальный коммерческий пакет математических программ.
- Mathcad предлагает интерфейс WYSIWYG и возможность создания математических уравнений, пригодных для публикации.
- Mathematica предлагает численную оценку, оптимизацию и визуализацию очень широкого спектра числовых функций. Она также включает язык программирования и возможности компьютерной алгебры. [8] [9] [10] [11]
- PARI/GP — это широко используемая система компьютерной алгебры, разработанная для быстрых вычислений в теории чисел (факторизации, алгебраическая теория чисел, эллиптические кривые...), но также содержащая большое количество других полезных функций для вычислений с математическими сущностями, такими как матрицы, многочлены, степенные ряды, алгебраические числа и т. д., а также множество трансцендентных функций. PARI также доступна в виде библиотеки C для ускорения вычислений.
- SageMath — это математическое программное обеспечение с открытым исходным кодом [12] с унифицированным интерфейсом Python, который доступен как текстовый интерфейс или графический веб-интерфейс. Включает интерфейсы для CAS общего назначения с открытым исходным кодом и фирменных программ численного анализа, а также других программ численного анализа, таких как PARI/GP, GAP, gnuplot, Magma и Maple.
- Speakeasy — это интерактивная числовая среда, также имеющая интерпретируемый язык программирования. Созданная в середине 60-х годов для обработки матриц и до сих пор находящаяся в процессе непрерывной эволюции, она стала пионером наиболее распространенных парадигм такого рода инструментов, включая динамическую типизацию структурированных объектов данных, динамическое распределение и сборку мусора, перегрузку операторов, динамическое связывание скомпилированных или интерпретированных дополнительных модулей, предоставленных сообществом пользователей, и т. д.
- Trilinos — это коллекция объектно-ориентированных библиотек с открытым исходным кодом для использования в научных и инженерных приложениях. Trilinos основан на масштабируемых параллельных алгоритмах линейной алгебры.
Интерфейс-ориентированный
- Baudline — это частотно-временной браузер для числового анализа сигналов и научной визуализации.
- COMSOL Multiphysics — это программное обеспечение для конечно-элементного анализа, решателя и моделирования / программный пакет FEA для различных физических и инженерных приложений, особенно связанных явлений или мультифизики.
- Данные предоставлены NIST .
- DADiSP — это коммерческая программа, ориентированная на цифровую обработку сигналов , которая объединяет числовые возможности MATLAB с интерфейсом, подобным электронным таблицам .
- EJS — это программный инструмент с открытым исходным кодом , написанный на Java, для создания симуляций.
- Euler Mathematical Toolbox — мощная числовая лаборатория с языком программирования, который может обрабатывать действительные, комплексные и интервальные числа, векторы и матрицы. Он может создавать 2D/3D графики.
- FEATool Multiphysics — это набор инструментов Matlab с графическим интерфейсом для мультифизического моделирования конечноэлементных методов FEM и PDE.
- Проект FEniCS представляет собой набор проектов для автоматизированных решений задач ПЭУ .
- Hermes — это библиотека C++ передовых адаптивных конечно-элементных алгоритмов для решения уравнений в частных производных и мультифизических связанных задач.
- Fityk — это программа для подгонки кривых и анализа данных. В основном используется для подгонки пиков и анализа пиковых данных.
- FlexPro — коммерческая программа для интерактивного и автоматизированного анализа и представления в основном данных измерений. Поддерживает множество форматов двоичных данных приборов и имеет собственный векторизованный язык программирования.
- IGOR Pro — программный пакет с упором на временные ряды, анализ изображений и подгонку кривых. Он поставляется с собственным языком программирования и может использоваться интерактивно.
- LabPlot — приложение для анализа и визуализации данных, созданное на платформе KDE.
- MFEM — это бесплатная, легкая, масштабируемая библиотека C++ для методов конечных элементов .
- Origin — программный пакет, который широко используется для создания научных графиков. Он поставляется с собственным компилятором C/C++, который довольно близко соответствует стандарту ANSI.
- PAW — бесплатный пакет анализа данных , разработанный в ЦЕРНе .
- SPSS , [13] [14] [15] [16] [17] приложение для статистического анализа.
- QtiPlot — программа анализа данных и научной визуализации, похожая на Origin.
- ROOT — бесплатный объектно-ориентированный многоцелевой пакет анализа данных , разработанный в ЦЕРНе .
- Salome — это бесплатный программный инструмент, предоставляющий универсальную платформу для предварительной и последующей обработки данных для численного моделирования.
- Shogun — крупномасштабный набор инструментов для машинного обучения с открытым исходным кодом , который предоставляет несколько реализаций SVM (например, libSVM, SVMlight) в рамках общей структуры и интерфейсов для Octave, MATLAB, Python, R
- Waffles — это бесплатный набор программных средств командной строки, предназначенных для написания сценариев операций машинного обучения в автоматизированных экспериментах и процессах.
- Weka — это пакет программного обеспечения для машинного обучения , разработанный в Университете Вайкато .
Ориентированный на язык
- acslX — это программное приложение для моделирования и оценки производительности непрерывных систем, описываемых нелинейными дифференциальными уравнениями, зависящими от времени.
- ADMB — это программный пакет для нелинейного статистического моделирования на основе C++, использующий автоматическое дифференцирование.
- AMPL — это язык математического моделирования для описания и решения задач высокой сложности для крупномасштабной оптимизации.
- Ch — коммерческий интерпретируемый язык на основе C/C++ с вычислительным массивом для научных численных вычислений и визуализации. [18]
- APMonitor : APMonitor — это язык математического моделирования для описания и решения представлений физических систем в форме дифференциальных и алгебраических уравнений.
- Armadillo — это библиотека шаблонов C++ для линейной алгебры; включает в себя различные функции разложения, факторизации и статистики; ее синтаксис ( API ) похож на MATLAB.
- Clojure с числовыми библиотеками Neanderthal, ClojureCUDA и ClojureCL для вызова оптимизированных функций матриц и линейной алгебры на CPU и GPU.
- Julia [19] [20] разработана для облачных параллельных научных вычислений с учетом JIT на основе LLVM в качестве бэкэнда. Легковесная «зеленая» потоковая обработка (сопрограммы). Прямые вызовы функций C из кода (не требуются оболочки или специальные API), поддержка Unicode. Мощные возможности shell-подобные для управления другими процессами. Макросы Lisp-подобные и другие возможности метапрограммирования.
- ELKI — программная среда для разработки алгоритмов интеллектуального анализа данных на Java .
- GAUSS — матричный язык программирования для математики и статистики.
- GNU Data Language — бесплатный компилятор, разработанный как замена IDL.
- IDL , [21] коммерческий интерпретируемый язык на основе FORTRAN с некоторой векторизацией. Широко используется в солнечной физике , термоядерном синтезе , атмосферных науках и медицинских сообществах. GNU Data Language является бесплатной альтернативой.
- ILNumerics.Net — математическая библиотека C# , которая добавляет числовые вычислительные функции для науки, техники и финансового анализа в .NET Framework .
- KPP генерирует код Fortran 90 , FORTRAN 77 , C или Matlab для интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ), возникающих в результате механизмов химических реакций.
- Мадагаскар — программный пакет с открытым исходным кодом для многомерного анализа данных и воспроизводимых вычислительных экспериментов.
- mlpack — это библиотека с открытым исходным кодом для машинного обучения, предоставляющая простой и последовательный API, а также использующая возможности языка C++ для обеспечения максимальной производительности и гибкости.
- Язык команд NCAR — это интерпретируемый язык, разработанный специально для анализа и визуализации научных данных .
- O-Matrix — матричный язык программирования для математики, инженерии, науки и финансового анализа.
- OptimJ — это математический язык моделирования на основе Java, предназначенный для описания и решения задач высокой сложности для крупномасштабной оптимизации.
- Язык данных Perl [ 22] [23], также известный как PDL, расширение массива для Perl версии 5, используемое для обработки данных, статистики, численного моделирования и визуализации.
- Python [24] [25] с известными пакетами научных вычислений: NumPy , SymPy и SciPy . [26] [27] [28]
- R — широко используемая система, ориентированная на обработку данных и статистику, которая реализует язык S. [29] Доступно множество дополнительных пакетов ( бесплатное программное обеспечение , лицензия GNU GPL ).
- SAS , [30] система программных продуктов для статистики. Включает SAS/IML, [31] матричный язык программирования.
- VisSim — визуальный язык блок-схем для моделирования нелинейных динамических систем и разработки встроенных систем на основе моделей. Его быстрый движок ODE поддерживает моделирование сложных крупномасштабных моделей в реальном времени. Высокоэффективный генератор кода с фиксированной точкой позволяет использовать недорогие встроенные процессоры с фиксированной точкой.
- Язык Wolfram , который используется во многих технологиях Wolfram, таких как Mathematica и Wolfram Cloud.
- World Programming System (WPS) поддерживает смешивание языков Python , R и SAS в однопользовательской программе для статистического анализа и обработки данных.
- Yorick — интерпретируемый язык программирования, предназначенный для числовых расчетов, построения графиков и моделирования.
Исторически значимый
- Дорогой настольный калькулятор, написанный для TX-0 и PDP-1 в конце 1950-х или начале 1960-х годов.
- S — это язык программирования (на основе массивов) с сильной числовой поддержкой. R — это реализация языка S.
Смотрите также
Ссылки
- ^ Quarteroni, A., Saleri, F., & Gervasio, P. (2006). Научные вычисления с MATLAB и Octave. Берлин: Springer.
- ^ Гандер, В. и Хребичек, Дж. (ред.). (2011). Решение проблем научных вычислений с использованием Maple и Matlab®. Springer Science & Business Media .
- ^ Barnes, B., & Fulford, GR (2011). Математическое моделирование с примерами: подход дифференциальных уравнений с использованием Maple и MATLAB. Chapman и Hall/CRC.
- ^ Дэвид Рамел (2018-05-08). "Открытый исходный код, кроссплатформенный ML.NET упрощает машинное обучение -- Visual Studio Magazine". Visual Studio Magazine . Получено 2018-05-10 .
- ^ Карим Андерсон (2017-05-09). "Microsoft представляет кроссплатформенную среду машинного обучения ML.NET". На MSFT . Получено 2018-05-10 .
- ^ Банкс, К., Шанселье, Дж. П., Делебек, Ф., Гурса, М., Никуха, Р. и Стир, С. (2012). Инженерные и научные вычисления с Scilab. Springer Science & Business Media .
- ^ Тханки, Р. М. и Котари, А. М. (2019). Цифровая обработка изображений с использованием SCILAB. Springer International Publishing.
- ^ Мейдер, Р. Э. (1991). Программирование в Mathematica. Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.
- ^ Стивен Вольфрам. (1999). Книга MATHEMATICA®, версия 4. Cambridge University Press .
- ^ Шоу, У. Т. и Тигг, Дж. (1993). Прикладная математика: как начать, как это сделать. Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.
- ^ Мараско, А. и Романо, А. (2001). Научные вычисления с помощью Mathematica: Математические проблемы для обыкновенных дифференциальных уравнений; с CD-ROM. Springer Science & Business Media .
- ^ Циммерманн, П., Касамайу, А., Коэн, Н., Коннан, Г., Дюмон, Т., Фусс, Л., ... и Брей, Э. (2018). Вычислительная математика с SageMath. СИАМ.
- ^ Вагнер III, У. Э. (2019). Использование статистики IBM® SPSS® для методов исследования и статистики социальных наук. Sage Publications.
- ^ Поллок III, PH, и Эдвардс, BC (2019). IBM® SPSS® Companion to Political Analysis. Cq Press.
- ^ Бабби, Э., Вагнер III, У. Э. и Зайно, Дж. (2018). Приключения в социальных исследованиях: анализ данных с использованием статистики IBM SPSS. Sage Publications.
- ^ Aldrich, JO (2018). Использование IBM® SPSS® Statistics: интерактивный практический подход. Sage Publications.
- ^ Stehlik-Barry, K., & Babinec, AJ (2017). Анализ данных с помощью IBM SPSS Statistics. Packt Publishing Ltd.
- ^ Ч. Научные численные вычисления
- ^ Безансон, Дж., Эдельман, А., Карпински, С. и Шах, В.Б. (2017). Джулия: новый подход к численным вычислениям. Обзор SIAM, 59(1), 65-98.
- ^ Безансон Дж., Карпински С., Шах В.Б. и Эдельман А. (2012). Джулия: Быстрый динамический язык для технических вычислений. Препринт arXiv arXiv:1209.5145.
- ^ Gumley, LE (2001). Практическое программирование IDL. Elsevier.
- ^ Кристиансен, Т., Уолл, Л. и Орвант, Дж. (2012). Программирование на Perl: Непревзойденная мощь для обработки текста и написания скриптов. "O'Reilly Media, Inc.".
- ^ Шринивасан, С. (1997). Продвинутое программирование на Perl. "O'Reilly Media, Inc.".
- ^ Ван Россум, Г. (2007, июнь). Язык программирования Python. На ежегодной технической конференции USENIX (т. 41, стр. 36).
- ^ Саннер, МФ (1999). Python: язык программирования для интеграции и разработки программного обеспечения. J Mol Graph Model, 17(1), 57-61.
- ^ Джонс, Э., Олифант, Т. и Петерсон, П. (2001). SciPy: Научные инструменты с открытым исходным кодом для Python.
- ^ Брессерт, Э. (2012). SciPy и NumPy: обзор для разработчиков. "O'Reilly Media, Inc.".
- ^ Бланко-Силва, Ф. Дж. (2013). Изучение SciPy для численных и научных вычислений. Packt Publishing Ltd.
- ^ Ихака, Р. и Джентльмен, Р. (1996). R: язык для анализа данных и графики. Журнал вычислительной и графической статистики, 5(3), 299-314.
- ^ Хаттри, Р. и Наик, Д. Н. (2018). Прикладная многомерная статистика с программным обеспечением SAS. SAS Institute Inc.
- ^ САС/ИМЛ
