Kerntechnologien von Mathematica Mathematica ist durch die konsequente Weiterentwicklung der Kernkompetenzen einer der führenden Berechnungsplattform. Neben der Entwicklung neuer Features werden bei der Weiterentwicklung von Mathematica auch die Kerntechnologien wie Automatisierung, der dokumenten-basierte Workflow oder die hybride symbolisch-nummerische Methodik immer weiter verbessert und an neue Anforderungen angepasst. Automatisierung Integrierte All-in-One Plattform Hybride symbolisch-nummerische Methodik Multiparadigmen Sprache Integriertes Wissen Dokumenten-basierter Workflow Automatisierung Mathematica verwendet intelligente Automatisierung - von der Auswahl des geeigneten Algorithmus bis hin zum passenden Layout von Zeichnungen, da Automatisierung der Schlüssel zum produktiven Arbeiten ist. Durch die Automatisierung erhält man verlässliche und hochwertige Ergebnisse, ohne dass man sich in die jeweils zur Auswahl stehenden Algorithmen einarbeiten und sie bis ins Detail verstehen muss. Selbst Anwender, die bereits tiefer gehende Kenntnisse der zur Verfügung stehenden Algorithmen besitzen, werden unterstützt, indem automatisch der beste Algorithmus ausgewählt wird und somit schneller Ergebnisse erzielt werden können. Download eines Beispiels zur Automatisierung als Mathematica-Notebook Details zur Automatisierung bei Berechnungen Automatisierung bei Berechnungen Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Präzisionskontrolle und -tracking Zuverlässige Ergebnisse ohne Rundungsanalysis Unzuverlässige Ergebnisse oder manuelle Analysis erforderlich Just-in-Time Kompilierung Hohe Performance in einer Hochsprache Langsamere Ergebnisse oder manuelle Optimierung Auswahl von Algorithmen Schnellere und bessere Ergebnisse - auch für Experten Schlecht geeignete oder generische Algorithmen Aufgabenorientierte Funktionen Lesbare Programme auf hoher Ebene Durch algorithmische Details schwer lesbare Programme Typ-unabhängige Funktionen Einfache Anpassung von existierendem Quellcode an neue Daten Unterschiedliche Funktionen für verschiedene Datentypen Details zur Automatisierung bei Visualisierungen Automatisierung bei Visualisierungen Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Stil Veröffentlichungsreife Grafiken in jedem Stadium Manuelle Spezifikation von Farben, Skalenstrichen usw. Layout Informative Diagramme und Text - von Anfang an Manuelle Spezifikation von zu zeichnenden Grafikbereichen, Layouts usw. Auffindung von wichtigen Merkmalen Richtige Darstellung von wichtigen Merkmalen und Funktionen Falsche Darstellung von Diskontinuitäten, Schnittebenen usw. Adaptives Sampling Effiziente Auflösung von Merkmalen in unterschiedlichen Maßstäben Fehlende Details oder ungenutze Funktionsberechnungen Interaktion Sofortige interaktive Zeichnungen und Diagramme Gar keine oder manuell programmierte interaktive Elemente Gestaltung Kombination von Texten, Bildern, Tabellen und Kontrollelementen Erstellung von einfachen Grafiken oder Verwendung von gesonderter Software Details zur Automatisierung in der Entwicklung Automatisierung beim Entwickeln Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Freie Eingabe von Sprache Übersetzung von freiem Text in präzise Kommandos keine Alternative Erstellung von Benutzeroberflächen Vollständige Oberflächen durch minimale Spezifikationen Manuelle Programmierung der gesamten Benutzeroberfläche Plattform-übergreifende Entwicklung Wirklich plattform-übergreifende Anwendungen Beschränkte Bereitstellung oder manuelle Portierung auf unterschiedliche Plattformen Speichermanagement Optimierte Speicherzuordnung, -verfolgung und -freigabe Manuelle Speicherzuordnung und -verfolgung Parallelisierung Parallelisierung ohne Konfiguration Manuelle Parallelisierung, d. h. Initialisierung, Kommunikationsverwaltung usw. Integrierte All-in-One Plattform Mathematica benötigt keine Add-Ons, da bereits integrierte Spezialfunktionen für viele technische Bereiche von der Bioinformatik bis hin zur Analyse von Wavelets integriert sind. Während andere spezialisierte Software und gegebenenfalls zusätzlich erforderliche Werkzeuge die Verfolgung neuer Ideen und die Untersuchung neuer Themen hemmen, greift Mathematica einfach auf die jeweils integrierten Spezialfunktionen zu - ohne weitere Add-Ons oder zusätzliche Software zu benötigen. Durch den Einsatz von Mathematica kann der oft unterschätzte Kostenfaktor bei der Beschaffung zusätzlicher Spezialsoftware vernachlässigt werden, denn durch die integrierte All-in-One Plattform fällt nur der reine Beschaffungspreis an. Download eines Beispiels zur integrierten All-in-One Plattform Details zur Integrierten All-in-One Plattform Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Durchgehender Workflow von der Idee bis hin zur Bereitstellung Änderung der verwendeten Werkzeuge und des Formats bei Zwischenschritten Nur eine technische Plattform erforderlich Notwendigkeit regelmäßig teure Add-Ons und zusätzliche Werkzeuge zu kaufen Kenntnisse nur einer technischen Plattform erforderlich Ständige Weiterbildung bezüglich spezialisierter Software mit jeweils stark beschränktem Einsatzgebiet Verfolgung von Ideen, die sich über mehrere technische Bereiche erstrecken Beschränkung der Kreativität durch vorgebene Funktionalität Hybride symbolisch-nummerische Methodik Mathematica ist in der Lage symbolische und nummerische Berechnungen zu nutzen und sogar miteinander zu kombinieren. Bei der Kombination werden konsistente Ergebnisse erzielt, selbst wenn Größen unterschiedlicher Präzision miteinander kombiniert werden. Normalerweise werden symbolische und nummerische Berechnungen als voneinander getrennte Vorgehensweisen betrachtet. Mathematica erleichtert Berechnungen, indem es die Nutzung beider Varianten unterstützt und darüberhinaus die Kombination beider Vorgehensweisen erlaubt. Download eines Beispiels zur hybriden symbolisch-nummerischen Methodik Details zur hybriden symbolisch-nummerischen Methodik Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Exakte, allgemein gültige Ergebnisse soweit wie möglich Nur nummerische Ergebnisse, oftmals Verlust von Verständnis Automatische Nachverfolgung von Rundungsfehlern Unzuverlässige Ergebnisse oder manuelle Nachverfolgung der Rundungsfehler Verwendung hybrider Methoden, welche die mathematische Struktur der Eingabe ausnutzen Einsatz von weniger effizienten, generischen Methoden Multiparadigmen Sprache Mathematica unterscheidet sich von herkömmlichen Programmiersprachen, indem viele unterschiedliche Programmierparadimen wie prozedurale, funktionelle oder regelbasierte Programmierung unterstützt werden. Da sich kein einzelner Programmierstil für alle Probleme eignet, kann mit Mathematica jedes Problem durch die Anwendung des geeignetesten Programmierparadigmas gelöst werden. Download eines Beispiels zur Multiparadigmen Sprache Details zur Multiparadigmen Sprache Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Programmierung entsprechend der Denkweise Anpassung der Programmierung an die zur Verfügung stehende Plattform Nutzung der bestmöglichen Kombination von Techniken für das Problem Anwendung eines einzelnen Paradigmas ungeachtet seiner Eignung Integriertes Wissen Mathematica ist einzigartig unter den technischen Berechnungsplattformen, da es eine große Sammlung von sorgfältig gepflegten Datensätzen zu unterschiedlichen Themengebieten beinhaltet. Damit wird der Workflow nicht durch die Suche und Pflege standardisierter Datensätze unterbrochen. Download eines Beispiels zum integrierten Wissen Details zum integrierten Wissen Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Zur Berechnung bereitstehende Daten bereits integriert Manueller Import, Validierung und Umstrukturierung von Daten Automatische Aktualisierung von Daten Regelmäßige Überprüfung der Datenquelle auf Aktualisierungen und Korrekturen Sofortiger Zugriff und Benutzung von Standarddaten Unterbrechung des Workflows zur Datenbeschaffung Integrierte Standarddaten Datenanalyse auf kleinere Datenmengen begrenzt Dokumenten-basierter Workflow Mathematica vereint die verschiedenen Schritte zur Datenverarbeitung, Visualisierung sowie zur Erstellung interaktiver Präsentationen in einem Programm. Während oftmals mehrere Programme und Werkzeuge für die verschiedenen Schritte notwendig sind, können in Mathematica alle Elemente eines Projekts - Berechnungen, Visualisierungen, Daten, Dokumentationen und interaktive Anwendungen - in einem flexiblen Dokument zusammengefasst werden. Somit wird beim Einsatz von Mathematica der Workflow nicht unterbrochen. Details zum dokumenten-basierten Workflow Vorteile von Mathematica Vorgehensweise in anderen Systemen Automatische Dokumentation während der Arbeit Speicherung von Daten, Formeln, Quellcode, Ergebnissen, Grafiken und Anwendungen in separaten Dateien und unterschiedlichen Formaten Interaktivität zu Dokumenten hinzufügbar Verlust von Zwischenschritten Sofortiger Zugriff und Benutzung von Standarddaten Unterbrechung des Workflows zur Datenbeschaffung Integrierte Standarddaten Datenanalyse auf kleinere Datenmengen begrenzt
