Mathematiksoftware finden

Mathematik macht einfach mehr Spaß, wenn man einen Computer verwendet, der einem die dröge Rechenarbeit abnimmt. Statt mit Papier und Bleistift Routinearbeit durchzuführen, lässt man sich mal eben die ersten 2 Millionen Primzahlen ausgeben und gleich noch als Grafik darstellen. Ich habe (viel zu lange) überlegt, welche Software ich verwenden will.

In den Einführungskursen zur Zahlentheorie wird an unserer Uni Maple verwendet, so dass ich in den Genuss einer entsprechenden Studentenlizenz kam. Maple ist nun wirklich ein sehr mächtiges Computeralgebrasystem (CAS) und bietet gerade für Lernende auch entsprechende Tutorien und eine wirklich gute Onlinehilfe.

Außerdem hatte ich mir, ebenfalls über die Uni, das eher numerisch orientierte Matlab besorgt, das sich für die Modellierung anscheinend als Quasi-Standard etabliert hat. Hier konnte ich mich noch nicht in der Tiefe einarbeiten, aber es scheint einige sehr komfortable Funktionen zu haben, vor allem, wenn es um die Darstellung von Graphen geht.

Selber machen

Natürlich gibt es auch im Open-Source-Bereich eine gewaltige Menge kostenloser Alternativen, die auch von der Dokumentation her mit den kommerziellen Programmen mithalten können. Hier sind vor allem Maxima (ich benutze häufig wxMaxima als grafisches Frontend) und Octave zu nennen. Beide genügen für eine Grundausstattung allemal. Ausgefeilte Tutorien oder z.B. spezielle Zahlentheoretische Funktionen sind nicht enthalten und muss man sich halt selber bauen.

Scientific Python unter Ubuntu Linux

Scientific Python unter Ubuntu Linux

Wer schon Programmiererfahrung hat, wird sich eventuell mit Python und der Programmierbibliothek SciPy wohl fühlen. Hier bekommt man zwar keine größeren Hilfestellungen, dafür aber maximale Flexibilität und eine riesige Funktionsvielfalt. Vor allem scheint die Nutzerbasis gleichfalls riesig zu sein, denn es gibt für alle erdenklichen Fälle entsprechende Bibliotheken. Und es kann ja nicht schaden, das im Studium gewonnene Wissen auch mal in Programmcode zu gießen. Auch an Beispielen mangelt es nicht; so sind z.B. viele mathematische Grafiken auf der Wikipedia mit Python und Matplotlib erstellt.

Teures billig

Ich habe mir die Enthought Python Distribution (EPD) installiert, die es in einer kostenlosen Edition gibt. Die Abonnements des Herstellers finde ich für den privaten Bereich zu teuer; hier ist man sicher mit den Paketen der Linux-Distribution (z.b. Debian oder Scientific Linux) besser bedient. Aber bei Enthought sind für den Anfang erstmal die wichtigsten Bibliotheken dabei.

Wer Spaß an astronomischen Berechnungen hat, dem sei noch PyEphem empfohlen. Damit lässt sich ein „Astronomisches Jahrbuch“, wie ich es hier bereitgestellt habe, leicht programmieren. Generell muss ich nach viel Programmiererfahrung sagen: Programmierung in Python ist pragmatisch (im Gegensatz zu Java) und irgendwie „erwachsen“ (im Gegensatz zu PHP, das immer so aussieht, als stamme es von einer Horde wild gewordener Webdesigner).

Fazit

Für den bequemen Einstieg sind sicher die kommerziellen Pakete gut geeignet und wenigstens in den Studentenversionen bezahlbar. Abseits einer kommerziellen Nutzung ist aber sicher der Funktionsumfang der Open-Source-Software mehr als ausreichend und für den Anfang eine echte Alternative. Den späteren Umstieg erleichtert die Kompatibilität der freien Programme. Ein Wechsel von Maxima auf Maple bzw. von Octave auf Matlab sollte ohne große Verrenkungen vonstatten gehen.

Wer mit der Programmierung vertraut ist und sowieso plant, mathematische Anwendungen zu erstellen, dem sei Python mit seiner umfangreichen Mathematikbibliothek wärmstens empfohlen. Besonders beeindruckt hat mich vor allem die Integration mit LaTeX und die Kombination mit Django zur Erstellung von schick aussehenden Anwendungen für’s Web.

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