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Neues Wochenende, neues Projekt. In meinem Fall hiess es, Mathematica auf dem RPi auszuprobieren.

Ich bin Mathematica schon ein paar Mal begegnet, sprich auf dem Gymer oder im Studium, aber ich habe es nie wirklich gebraucht oder genutzt.

Im Prinzip ist Mathematica ein Computeralgebrasystem, welches dem Benutzer ermöglicht symbolische, algebraische Ausdrücke und Gleichungen zu berechnen. Anders ausgedrückt, man kann damit mathematische Probleme auf deklarative und symbolische Art und Weise beschreiben und mit Hilfe der bereitgestellten Mathematica Funktionen lösen.

Das Schöne ist nun, dass Mathematica auf dem Raspverry Pi kostenlos zur Verfügung steht, und somit jeder Hobbyist Mathematica für private Zwecke nutzen kann. Insbesondere für Schüler und Studenten ist dies eine nette Möglichkeit um
die höhere Mathematik interaktiv zu erlernen.

Installation auf dem RPi

Die Installation von Mathematica auf dem RPi gestalltet sich relativ einfach. Da Mathematica sich in den APT Repositories von Raspbian befindet, muss man nur das Paket wolfram-engine installieren.

Falls man jedoch Mathematica mit einem anderen Benutzer als pi verwendet, dann sollte man sicherstellen, dass dieser Benutzer der Gruppe video angehört, denn sonst wird Mathematica herummeckern.

Wie dem auch sei, die notwendigen Befehle für die Installation sind folgendermassen:

sudo apt update && sudo apt upgrade
sudo apt install wolfram-engine
sudo usermod -aG video alex

Mathematica starten

Nun, da jetzt Mathematica auf dem Pi vorhanden ist, können wir damit herumspielen. Zwei Programme, die neu installiert wurden sind unter anderem: wolfram und mathematica

Das erste Programm wolfram ist ein interaktives Konsolenprogramm, den man als digitalen Taschenrechner nutzen kann. Das zweite Programm mathematica ist ein GUI Programm bzw. ein Frontend für das Programm wolfram.

Um Mathematica zu starten, kann man einfach ein Terminal öffnen und den Folgenden Befehl eingeben:

mathematica &

Mathematica nutzen

Ein schönes Beispiel um ein Computeralgebrasystem zu demonstrieren ist meiner Meinung nach das Lösen von Gleichungen. Als Beispiel verwenden wir die quadratische Gleichung 2x^2 + 4x -10.

Ein solche Gleichung kann man in Mathematica als Funktion mit einer unabhängigen Variable x ausdrücken:

f[x_] := 2x ^ x + 4x - 10

Nach der Eingabe der Funktion, muss man noch Shift+Enter betätigen, damit die Eingabe auch aktiv wird bzw. angenommen wird.

Als nächstes können wird die Funktion mit Hilfe der Funktion Plot visualisieren:

Plot[f[x], {x, -10, 10}]

Schlussendlich, können wird die Gleichung lösen, indem wir sie der Funktion Solve übergeben.

Solve[f[x] == 0,x]

Quellen

  • [1]: https://www.wolfram.com/raspberry-pi/index.de.html?footer=lang
  • [2]: http://www.wolfram.com/language/fast-introduction-for-programmers/en/interactive-usage/
  • [3]: http://www.wolfram.com/language/elementary-introduction/2nd-ed/
© Alexander Rüedlinger, 2017-2019
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