Maple
Waterloo Maple (Maplesoft) | |
1982 | |
プログラミング | C、Java、Maple |
クロスプラットフォーム | |
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ライセンス | プロプライエタリ |
|
Maple(メイプル)は、カナダの Waterloo Maple Inc.(
概要
[Maple は、1980
Maple は、Waterloo Maple Inc.(
Maple は、
Maple のライセンスは、
Maple は、
Maple は Pascalに
機能
[Maple には
複素数 、区間 演算 、記号 計算 および任意 精度 の数値 計算 初等 関数 および特殊 関数 ライブラリ常微分 方程式 (ODE)、偏 微分 方程式 (PDE)、微分 代数 方程式 (DAE)、遅延 微分 方程式 (DDE)、ディオファントス方程式 、漸 化 式 のソルバー有理数 、有限 体 、代数 体 、代数 関数 体 に対 する多 変量 多項式 の計算 、最大公約数 、因数 分解 極限 、級数 、漸近 展開 - グレブナー
基底 微分 代数 疎行列 を含 む行列 とデータの操作 数学 関数 グラフとアニメーション生成 不定 および定 積分 、定 および不定 合計 、自動 微分 、連続 および離散 積分 変換 を含 む、離散 および連続 計算 のための数値 および記号 ツール制約 付 きおよび制約 なしのローカルおよびグローバル最適 化 - モデルフィッティング、
仮説 検定 、確 率 分布 を含 む統計 - データ
操作 、視覚 化 、分析 のためのツール 確 率 および組 み合 わせ問題 のツール時 系列 および単位 ベースのデータのサポート財務 および経済 データのオンライン収集 への接続 債券 、年金 、デリバティブ、オプションなどの財務 計算 ツール- ランダムプロセスの
計算 とシミュレーション 正規 表現 を含 むテキストマイニングのためのツール信号 処理 および線形 および非線形 制御 システム用 のツール数 論 を含 む離散 数学 ツール有向 グラフと無 向 グラフを視覚 化 および分析 するためのツール順列 と有限 に提示 されたグループを含 むグループ理論 - シンボリックテンソル
関数 - データ、
画像 、サウンド、CAD 、およびドキュメント形式 のフィルターのインポートとエクスポート 数式 を含 む技術 文書 作成 手続 き型 、関数 型 、オブジェクト指向 をサポートするプログラミング言語 - ユーザーインターフェースを
計算 とアプリケーションに追加 するツール - SQL、Java、.NET、C++、Fortran、http への
接続 - C、C#、Fortran、Java、JavaScript、Julia、MATLAB、Perl、Python、R、および Visual Basic のコード
生成 並列 プログラミングのためのツール
ユーザインタフェース
[ワークシート
Maple は、ワークシートと
また、Maple は2
例
[積分
[- .
int(cos(x/a), x);
行列 式
[ M := Matrix([[1,2,3], [a,b,c], [x,y,z]]);
LinearAlgebra:-Determinant(M);
級数 展開
[series(tanh(x), x = 0, 15)
方程式 の数値 解
[ f := x^53-88*x^5-3*x-5 = 0
fsolve(f)
- , ,
f := (cos(x+y))^2 + exp(x)*y+cot(x-y)+cosh(z+x) = 0:
g := x^5 - 8*y = 2:
h := x+3*y-77*z=55;
fsolve( {f,g,h} );
{x = -1.543352313, y = -1.344549481, z = -.7867142955}
1変数 関数 のプロット
[ を = -10 から 10 の
plot(x*cos(x), x = -10..0);
2変数 関数 のプロット
[ を と が -1 から 1 までの
plot3d(x^2+y^2, x = -1..1, y = -1..1);
関数 のアニメーション
[- 2
変数 関数 のアニメーション
plots:-animate(subs(k = 0.5, f), x=-30..30, t=-10..10, numpoints=200, frames=50, color=red, thickness=3);
- 3
変数 関数 のアニメーション
plots:-animate3d(cos(t*x)*sin(3*t*y), x=-Pi..Pi, y=-Pi..Pi, t=1..2);
- 3Dプロットのフライスルーアニメーション [2]
M := Matrix([[400,400,200], [100,100,-400], [1,1,1]], datatype=float[8]):
plot3d(1, x=0..2*Pi, y=0..Pi, axes=none, coords=spherical, viewpoint=[path=M]);
ラプラス変換
[f := (1+A*t+B*t^2)*exp(c*t);
inttrans:-laplace(f, t, s);
逆 ラプラス変換
inttrans:-invlaplace(1/(s-a), s, x);
フーリエ変換
[ inttrans:-fourier(sin(x), x, w)
積分 方程式
[- .
eqn:= f(x)-3*Int((x*y+x^2*y^2)*f(y), y=-1..1) = h(x):
intsolve(eqn,f(x));
数式 、関数 の定義 、代入 、代数 演算 等 に関 するコマンド
[代数 演算
[関数 の定義
[f:=x->x*exp(-x^2);
と
g:=(x,y)->y*exp(-x^2);
と
f:=x*exp(-x^2);
のように
代入
[evalによる代入
[evalコマンドを
> eval(x^2+x+1 , x=1);
f:=(x,y,z)->y*exp(-x^2)+z;
> eval(poly,[x=2,y=3,z=t]);
subsによる代入
[subs( x=2, x^2+x+1 );
subs( x=A, x^2+x+1 );
h:=x*exp(-x^2); subs( x=A, f );
(
f:=x->x*exp(-x^2): subs( x=A, f );
f
(
f:=x->x*exp(-x^2): subs( x=A, f(x) );
evalとsubsの違 い
[evalコマンドとsubsコマンドの
expr := sin(x)/cos(x); subs(x=0,expr); eval(expr,x=0);
> der := diff(f(x),x) + f(x);
/ d \ der := |--- f(x)| + f(x) \ dx /
> eval(der,x=0);
/ / d \\ |eval|--- f(x), {x = 0}|| + f(0) \ \ dx //
> subs(x=0,der);
(diff(f(0), 0)) + f(0)
subsは
整式 の整理
[グラフ描画 に関 するコマンド
[基本 構文
[plot(曲線 の定義 式 、x=a..b,options);
plot3d(曲面 の定義 式 , x=a..b, y=c..d, options) ;
x,y,z で、
plots[implicitplot3d](陰 関数 による曲面 の定義 式 , x=a..b, y=c..d,z=e..f, options)
である。その
ただし、
with(plots):
を
with(plots): implicitplot3d(x^2+y^2=1, x=-1..1, y=-1..1)
のようにすればよい。ただし、この
また、with(plots):は
plot3d(x+y, x=1..2, y=1..2);
別 の作業 with(plots):
implicitplot3d(x^2+y^2=1, x=-1..1, y=-1..1);
のように、
plot3d(x+y, x=1..2, y=1..2);
別 の作業
with(plots):
implicitplot3d(x^2+y^2=1, x=-1..1, y=-1..1);
のように、
一般 性 を持 った曲面 描画 のプログラム
[with(plots):
g:=(x,y)->y*exp(-x^2);
p1:=plot3d(g(x,y),x=-3..4,y=-2..4,axes=boxed):
p2:=implicitplot3d(g(x,y)=1,x=-3..4,y=-2..4,z=-2..4,axes=boxed,grid= [15,15,15],style=patchnogrid):
display(p1,p2);
with(plots):
g:=(x,y)->y*exp(-x^2);
p1:=plot3d(g(x,y),x=-3..4,y=-2..4,axes=boxed):
p2:=implicitplot3d(g(x,y)=1,x=-3..4,y=-2..4,z=-2..4,axes=boxed,grid=[15,15,15],style=patchnogrid):
p3:=plot3d(x*y ,x=-3..4,y=-2..4,axes=boxed):
display(p1,p2,p3);
もちろん、1
with(plots):
g:=(x,y)->y*exp(-x^2); p1:=plot3d(g(x,y),x=-3..4,y=-2..4,axes=boxed): display(p1);
with(plots):
f:=(x,y)->y*exp(-x^2);
p:=plot3d(g(x,y),x=-3..4,y=-2..4,axes=boxed):
q:=implicitplot3d(f(x,y)=1,x=-3..4,y=-2..4,z=-2..4,axes=boxed,grid= [15,15,15],style=patchnogrid):
display(p,q);
のようにしても
曲面 描画 の主 なオプション
[関連 製品
[- MapleSim - Modelica
言語 ベースのモデリング&シミュレーションツール。1D CAE または MBD ツールとも呼 ばれる。Maple を計算 エンジンとしている。 - Maple Flow -
機能 的 には Maple とほぼ同 じだが、パワーポイントの様 に自由 に数式 や文書 を記述 ・配置 できるツール。 - Maple Calculator -
無料 のスマートフォン用 計算 アプリケーション。数式 の入力 またはカメラでの数式 撮影 で、問題 を解 いたり、グラフの描画 が可能 。Maple Learn ,MapleCloud および Maple との連携 が可能 。 - Maple Learn - オンライン
計算 環境 。中学 、高校 から大学 始 め頃 の数学 学習 に特 化 している。無料 で利用 可能 (制限 あり)。 - MapleCloud -
無料 のクラウド環境 。ウェブブラウザで、Maple ドキュメントの閲覧 および計算 アプリケーションの実行 が可能 。 - Maple Net - ウェブブラウザで、Maple ドキュメントの
閲覧 および計算 アプリケーションの実行 が可能 。MapleCloud との違 いは、ユーザが所有 する環境 にサーバが立 てられる。 - Global Optimization Toolbox - Maple のアドオン
製品 。大域 最適 化 を行 うことができる。 - Quantum Chemistry Toolbox - Maple のアドオン
製品 。量子 化学 の計算 やグラフ描画 を行 う製品 。
類似 製品 との比較
[- インタフェースはMathematicaと
類似 しているが、微分 方程式 の計算 やグラフ描画 機能 などにおいて特 に優 れているとされている。 - Mathematicaと
比較 して少 ないメモリとハードディスク容量 で計算 が可能 である。 本来 、記号 解 の導出 を想定 して設計 してあり、ほとんどの計算 において記号 解 を出 すことが可能 である。- Mathematicaと
比較 して、膨大 な量 の計算 を長時間 かかって行 うには不向 きと考 えられている。 - Mathematicaと
比較 して、特 化 した用法 へのアドインのアプリケーションが寡少である。 - Maple
言語 を用 いたプログラミングは、C言語 やPython言語 に似 ている。 埋 め込 みコンポーネントと呼 ばれるGUI部品 を用 いて、計算 アプリケーションを簡単 に作成 できる。
関連 書籍
[和書
[- B.W. チャー、G.H. ゴネット、M.B. モナガン、K.O. ゲディス:「よくわかるMaple 5」、シュプリンガー・フェアラーク
東京 、ISBN 978-4431706526(1993年 8月 )。 - B.W. チャー、G.H. ゴネット、M.B. モナガン、K.O. ゲディス:「はじめてのMaple5」、シュプリンガー・フェアラーク
東京 、ISBN 978-4431706519(1993年 8月 )。 守谷 両 時 :「Mapleで数学 を入門 編 」、海文堂 出版 、ISBN 978-4303732608(1996年 3月 )。守谷 両 時 :「Mapleで数学 を―線形 代数 編 」、海文堂 出版 、ISBN 978-4303732707 (1996年 4月 )。- K.M. ヒール、K.M. リカード、M.L. ハンセン:「はじめてのMaple V〈リリース4〉」、シュプリンガー・フェアラーク
東京 、ISBN 978-4431707288(1997年 4月 )。 小国 力 :「Maple Vと利用 の実際 -数式 処理 とCG-」、サイエンス社 、ISBN 4-7819-0829-2(1997年 5月 25日 )。- ユージン・W. ジョンソン;「MAPLE V
線形 代数 」 (実践 数式 処理 シリーズ)、ISBN 978-4900718395(1997年 7月 )。 - アルバート ボッジス, ディビット バロー:「MAPLE V
微積分 」 (実践 数式 処理 シリーズ)、オ ーム社 、ISBN 978-4900718418(1997年 8月 )。 - ナンシー・R. ブラックマン, マイケル・J. モッシンホフ:「Maple V リファレンスブック」 (
実践 数式 処理 シリーズ)、オ ーム社 、4-900718-42-4(1997年 9月 12日 )。 - Eade Ellis, Jr.+Eugene Johnson+Ed Lodi + Daniel Schwalbe:「Maple V Release 4 -
数式 処理 入門 」、オ ーム社 、4-900718-49-1(1997年 9月 22日 )。 守谷 両 時 :「Mapleで数学 を―微積分 編 I」、海文堂 出版 、ISBN 978-4303732806(1997年 10月 )。守谷 両 時 :「Mapleで数学 を―微積分 編 II」、海文堂 出版 、ISBN 978-4303732905(1997年 10月 )。- ウィリアム・C. ボウドリー , ジョセフ・R. フィドラー :「MAPLE 5
応用 数学 」 (実践 数式 処理 シリーズ) 、オ ーム社 、ISBN 978-4900718487(1997年 10月 )。 - ウエイド エリス ジュニア、エド ロディ、ユージン ジョンソン:「MAPLE V
数式 処理 入門 〈Release4〉」(実践 数式 処理 シリーズ) 、オ ーム社 、ISBN 978-4900718494(1997年 10月 )。 - C.T.J. ドッドソン (
著 ), E.A. ゴンザレス:「Maple Vで学 ぶ実験 数学 」、シュプリンガー・フェアラーク東京 、ISBN 978-4431707387(1997年 10月 )。 - ジョン・S. デビット:「MAPLE V
数学 解法 事典 」 (実践 数式 処理 シリーズ) 、オ ーム社 、ISBN 978-4900718548(1997年 12月 )。 阿部 寛 :「Maple Vによる数式 処理 入門 ー物理 ・工学 への応用 」、講談社 サイエンティフィック、ISBN 4-06-153230-8(1998年 3月 10日 )。- A.I. ベルツァー:「シミュレーション
工学 入門 ―Maple/Mathematicaによる導入 」、培風館 、ISBN 978-4563035280 (1998年 9月 )。 - K.M.ヒール、M.L.ハンセン、K.M.リカード:「Maple V リリース5、ラーニングガイド」、シュプリンガーフェアラーク
東京 、ISBN 4-431-70776-X (1998年 9月 25日 )。 示野 信一 : 「Maple Vで見 る数学 ワールド」、シュプリンガー・フェアラーク東京 、ISBN 978-4431708001(1999年 5月 )。- 「MAPLE V
微積分 」 (実践 数式 処理 シリーズ)、オ ーム社 、ISBN 978-4274024245(2000年 4月 )。 赤間 世紀 :「はやわかりMaple」、共立 出版 、ISBN 978-4320029866 (2000年 8月 10日 )。井上 毅 :「Mapleによる確 率 ・統計 」、森北 出版 、ISBN 978-4627094710(2001年 4月 )。- クリストファー・S. トッチィ, スティーブン アダムス:「
技術 者 と科学 者 のためのMaple活用 技法 」、秀和 システム、ISBN 978-4798001067(2001年 4月 16日 )。 - Waterloo Maple Inc(
編 ):「maple 7ラーニングガイド」、シュプリンガーフェアラーク東京 、ISBN 4-431-70960-6 (2002年 3月 3日 )。 - Waterloo Maple Inc. (
編 ):「Maple 7 プログラミングガイド」、 シュプリンガー・フェアラーク東京 、ISBN 978-4431709619(2002年 6月 )。 石渡 昭一 :「Maple Vによる強力 超 音波 システムの理論 と応用 」、PS研究所 、ISBN 978-4901951210(2006年 8月 )。遠山 聡 一 、佐藤 晶 信 :「速 習Maple- STEMコンピューティングを活用 する機械 系 の工業 数学 -」、 コロナ社 、ISBN 978-4339028645(2016年 10月 13日 )。
洋書
[- Bruce W. Char, K.O. Geddes, Gaston H. Gonnet, B. Leong:"Maple V Reference Manual", Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K, ISBN 978-3540976226 (1991/11).