Mathe am Computer 4.4.2007 1

Apl. Prof. Dr. W. Oevel, SciFace Software

MuPAD Werdegang, aktueller Stand,

Demonstrationen

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Inhalt

MuPAD: Historisches MuPAD: Stand der Dinge

Überblick Demonstrationen

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MuPAD: Überblick

MuPAD ist ein “general purpose” Computeralgebra-System (CAS)(Maple, Mathematica, MuPAD, Derive)

Entwicklung: seit etwa 1990 (Prof. B. Fuchssteiner) Uni Paderborn + SciFace GmbH (seit 1987)

Seit 2007: Entwicklung nur noch durch SciFace

aktuelle Version: 4.0.2 (Windows, Linux, MacIntosh)

Bedienung und Funktionalität: stark an Maple angelehnt

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MuPAD: Historisches

1990 Forschungsprojekt der Uni Paderborn (Prof. Fuchssteiner)

1992 Erster Release: MuPAD 1.21993 Deutsch-Östereichischer Hochschul-Software-Preis1994 European Academic Software Award1997 Aufspaltung in

(kommerziell, MuPAD Pro) akademische Gruppe (Uni Paderborn)

1998 MuPAD Pro 1.4 (Notebook-Interface unter Windows)

2000 MuPAD Pro 2.0 (alles neu!)2002 MuPAD Pro 2.5 (Integration von Scilab)2004 MuPAD Pro 3.0 (Graphik-Release)

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MuPAD: Historisches

1998 MuPAD Pro 1.4 (Notebook-Interface unter Windows) 2000 MuPAD Pro 2.0 (alles neu!)2002 MuPAD Pro 2.5 (Integration von Scilab)2004 MuPAD Pro 3.0 (Graphik-Release) 2005 MuPAD Pro 3.2 (neues QT-Interface unter Linux) 2006 MuPAD Pro 4.0 (platform-unabhängiges QT-Interface) Emeritierung Fuchssteiner Auflösung des akademischen Zweigs, nur noch

SciFace keine freien MuPAD-Versionen mehr, nur noch MuPAD-

Pro2007 Februar: Alles ist gut ;-))

aktueller Release MuPAD Pro 4.0.2

Entwicklungsaufwand bis 2007: 200 .. 300 Personen-Jahre

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MuPAD: Überblick

general purpose Computeralgebra-SystemSymbolik, Numerik, Graphik,objekt-orientierte Programmier-Sprache

1000 – 2000 Systemfunktionen (10% “Kern”, 90% “Lib”)

Symbolik: solve, diff, int, factor, DGLen, Polynome,

Lineare Algebra,...

Numerik: solve, int, DGLen, Lineare Algebra, FFT, ...

Graphik : 2D + 3D

Pakete : z.B. Statistik, Graphen-Theorie, Kombinatorik, …

Programmierung: funktional & objektorientiert

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MuPAD: Überblick

Vergleich mit Maple:

- MuPAD 4.0: 1000 … 2000 Funktionen, Maple 10: 3000 …

4000

- einige Schwächen im symbolischen Bereich (int, ode)

- ‘nur’ etwa 70 spezielle Funktionen (bessel, Airy, Ci, Ei,

elliptic, erf,

gamma, hypergeom, kummer, Li, lambertW, Si, zeta, …),

Maple 10: > 100 spezielle Funktionen

+ User-definierbare Datenstrukturen (domains)

+ Objektorientierung (z.B. Matrix * Matrix, Überladung,

Vererbung)

+ sehr offen (Interface-Technologie)

Modul-Technologie (Anbindung externen Binär-Codes)

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MuPAD: Demonstrationen

Allgemeine Funktionalität MuPADs:• Symbolik• Numerik• Graphik• Anwendungspakete

Spezielle Funktionalitäten: Objektorientierung

Spezielle Funktionalitäten: Numerik

Spezielle Funktionalitäten: Graphik

ObjektOrientierung.mn

Demo.mn

Numeric.mn

Graphik.mn

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MuPAD: Demonstrationen

Mathematische Bibliotheken:

- stdlib: diff, int, solve, factor, simplify, series, ...- specfunc: spezielle mathematische Funktionen - linalg: (symbolische) Lineare Algebra ...- plot: graphische Primitive und Strukturen- numeric: numerische Algorithmen- transform: Fourier- und Laplace-Transformationen- generate: erzeuge FORTRAN, C, TeX-Code- linopt: lineare Optimierung- stats: Statistik- orthpoly: orthogonale Polynomie- ... und mehr ...

Statistik.mn

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MuPAD: Demonstration (Graphik)

Das Tsunami-Phänomen ist in Japan und auf Hawaii schon seit langer Zeit paraktisch jedermann bekannt. Seit Weihnachten 2004 kennt es die ganze Welt ...

Hier eine numerischeSimulation des Aufsteilensder Wellenfronten, wennein Tsunami den Strand erreicht (Berechnung undVisualisierung mit MuPAD)