קורס "יסודות העבודה האפקטיבית עם טכנולוגיות וולפרם": יותר מ-13 שעות של הרצאות וידאו, תיאוריה ומשימות

ניתן להוריד את כל מסמכי הקורס כאן.

לימדתי את הקורס הזה לפני כמה שנים לקהל די גדול. הוא מכיל מידע רב על אופן פעולת המערכת מתמטיקה, ענן וולפרם ושפה שפת וולפרם.

עם זאת, כמובן, הזמן לא עומד מלכת והרבה דברים חדשים הופיעו לאחרונה: מיכולות מתקדמות עבודה עם רשתות עצביות לכל הסוגים פעולות אינטרנט; עכשיו זה מנוע וולפרם, שתוכל להתקין בשרת שלך ולגשת אליו כמו Python; אתה יכול לבנות כל מיני סוגים הדמיות גיאוגרפיות או כימי; יש ענקיים קמרונות כל מיני נתונים, כולל למידת מכונה; אתה יכול להתחבר לכל מיני מסדי נתונים; לפתור בעיות מתמטיות מורכבות וכו'.

קשה לפרט את כל היכולות של טכנולוגיות וולפרם בכמה פסקאות או כמה דקות.

כל זה עודד אותי לקחת קורס חדש, שבו אני עכשיו ההרשמה בעיצומה.

אני סמוך ובטוח שברגע שתגלה את היכולות של שפת וולפראם, תתחיל להשתמש בה לעתים קרובות יותר ויותר, ותפתור את הבעיות שלך במהירות וביעילות במגוון תחומים: ממדע ועד אוטומציה עיצובית או ניתוח אתרים, מרשתות עצביות ועד עיבוד איור, מהדמיה מולקולרית ועד לאינטראקציות עוצמתיות בבנייה.

1 | סקירה כללית של Wolfram Mathematica ו-Wolfram Cloud

תוכן השיעורמהי וולפרם מתמטיקה?
- יוצר - סטיבן וולפרם
-- כמה מאמרים אחרונים מאת סטיבן וולפרם שתורגמו לרוסית
- רשימה של פונקציות וסמלים מובנים
—— מספר הפונקציות המובנות בהתאם לגרסה
—— שטח דיסק קשיח
- עוד על מתמטיקה באופן כללי
- כל מוצרי Wolfram Research
תכונות חדשות ומעודכנות
- קוד להשגת רשימות אלו
חדש בקצה הקדמי
שפה גיאומטרית חדשה
- אובייקטים גיאומטריים בסיסיים
— פונקציות לחישובים גיאומטריים
—— מידת שטח
—— מרחק לאזור
—— עבודה עם אזורים
- פונקציות להגדרת אזורים
- עבודה עם רשתות
- אינטגרציה מלאה עם פונקציות אחרות
פתרון אנליטי ונומרי של משוואות דיפרנציאליות
- WhenEvent למשימות אנליטיות
- פתרון אנליטי של DE עם עיכוב
- שיטת אלמנטים סופיים
למידת מכונה
- לסווג
- לחזות
- דוגמא
"שפה ישות" - שפה חדשה לעבודה עם מסדי נתונים + מספר עצום של מסדי נתונים חדשים
שפה חדשה לעבודה עם מידע גיאוגרפי
מה הן חדשות אחרות?
- הרחבה של שפת הבסיס
- עמותה - מערכים באינדקס
- מערך נתונים - פורמט מובנה של מסד נתונים
- נושא העלילה
- חישובים הקשורים לזמן
- ניתוח תהליכים אקראיים
- סדרת זמן
- אינטגרציה עם Wolfram Cloud
- אינטגרציה עם מכשירים
- תבניות מסמכים מתקדמות, HTML
וולפרם תכנות ענן

2.1 | מבוא לשפה, תכונותיה. הקשיים העיקריים למשתמשים מתחילים. עבודה עם ממשק Mathematica ויכולותיו - ממשק חיזוי, טופס קלט חופשי וכו'.

תוכן השיעורשפת וולפרם
עקרונות השפה של וולפרם
מה חשוב לזכור כשעובדים עם שפת וולפראם?
תחילת העבודה במתמטיקה
קיצורי מקשים חשובים
— Shift+Enter או Enter בלוח המקשים הנומרי
— Ctrl+Shift+Enter
- F1
- F2
קבלת מידע על סמלים
—? - פונקציה הַגדָרָה
- ?? - פונקציה מֵידָע
- לחץ על F1
- ממשק חיזוי
עבודה עם פלטות
-עוזר מתמטיקה בסיסי
- עוזר כיתה
-עוזר כתיבה
- סכימות אלמנטים בתרשים
- ערכות צבעים
-תווים מיוחדים
- עבודה עם גרפים וציורים
-- כלי ציור
——קבל קואורדינטות
—— עיבוד תמונה ראשוני
- עבודה עם גרפים
שפה ומערכת וולפראם | מרכז תיעוד
ממשק חיזוי
- השלמה אוטומטית תלוית הקשר של פקודות שהוזנו
—— עבודה עם פונקציות מובנות ותבניות תחביר
—— עבודה עם משתני משתמש
- ממשק חיזוי מחושב - פאנל להצעת פעולות נוספות
אינטגרציה עם וולפרם|אלפא
— אתר וולפרם|אלפא
- אינטגרציה בין וולפרם|אלפא ומתמטיקה
—— מציאת ייצוגים בצורה סגורה של שברים עשרוניים
—— מידע על לחץ דם
—— פתרון שלב אחר שלב של משוואת מטריצה ​​בשיטת גאוס

2.2 | ציון פונקציות, עבודה עם רשימות, ביטויי תבנית ואסוציאציות

תוכן השיעוררשימות
— רשימה {...} ופונקציה רשימה[…] - תצוגה "טבעית" של רשימות
- דרכים ליצור רשימות
- אינדקס של אלמנטים וכמה מאפיינים מספריים של הרשימה. פונקציות אורך и עומק
— בחירת אלמנטים שתופסים מקומות מסוימים ברשימה באמצעות הפונקציה חלק([[…]])
— שינוי שם של פריטי רשימה
— יצירת רשימה באמצעות הפונקציה טבלתי
— יצירת רשימה של מספרים באמצעות פונקציה טווח
אגודות
— הקמת עמותה ועבודה איתה
- ערכת נתונים - פורמט מסד נתונים בשפת Wolfram
ביטויי תבנית
- מבוא לתבניות
- תבניות אובייקט בסיסיות: רֵיק (_), BlankSequence (__), BlankNullSequence (___)
- מה אתה יכול לעשות עם תבניות? פוּנקצִיָה ארונות
- קביעת סוג הביטוי בתבנית
- הטלת הגבלות על תבניות באמצעות פונקציות מַצָב (/;), מבחן דפוס (?), אלא, כמו גם השימוש בפונקציות בדיקה
- יצירת תבניות עם אפשרות לבחירה חלופית באמצעות הפונקציה חלופות (|)
פונקציות
- יישום דחיית הקצאה SetDelayed (:=)
- שימוש בהקצאה מוחלטת לקבוע (=)
- הגדרת פונקציה שזוכרת את הערכים שהיא כבר מצאה ופונקציה חוזרת
- תכונות ופונקציות של פונקציות תכונות, SetAttributes, ClearAttributes, להגן, בטל הגנה לעבוד איתם
פונקציות טהורות
- יישום הפונקציה פונקציה (&)
- היכן משתמשים בפונקציות טהורות?

2.3 | יצירת הדמיות

תוכן השיעורשפה גרפית סמלית
- פרימיטיבים גרפיים
—— חד מימדי
—— דו מימדי
-- תלת ממד
—— עזר
- פונקציה גרפיקה
-- תחביר
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
——— שכבות
——— סידורי שכבות מחדש
——— מאפיינים כלליים וספציפיים של שכבות
—— אפשרויות פונקציה גרפיקה
--- יחס גובה-רוחב
--- צירים
--- AxesLabel
--- AxesOrigin
--- AxesStyle
--- קרציות
--- סגנון קרציות
--- רקע
--- ניתן לבחירה בתוכן
--- CoordinatesToolOptions
--- אפילוג
--- פרולוג
--- מסגרת
--- תווית מסגרת
--- סובב תווית
--- סגנון מסגרת
--- FrameTicks
--- FrameTicksStyle
--- GridLines
--- GridLinesStyle
--- גודל תמונה
--- PlotLabel
--- לייבל סטייל
--- PlotRange
--- PlotRangeClipping
--- PlotRangePadding
—— הגדרות סגנון
——— צבעים (בשמות צבעים + צבעים ממרחבי צבע, למשל RGBColor), שקיפות (אטימות)
——— עובי הקו: עבה, דק, עוֹבִי, עובי מוחלט
——— גודל נקודה: PointSize, AbsolutePointSize
——— סגנון קווי סיום ונקודות שבירה: CapForm, JoinForm
——— פונקציה סִגְנוֹן כדי להתאים אישית את מראה הטקסט
——— פונקציות FaceForm и EdgeForm לשלוט על מראה אזור וגבולותיו
-- דוגמא
——— פתרון משוער
——— הפתרון מדויק
——— מדוע הפתרון המדויק מאוד שימושי?
- פונקציה גרפיקה 3D
-- תחביר
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
——— מאפיינים כלליים וספציפיים של אובייקטים גרפיים
—— אפשרויות פונקציה גרפיקה 3D
--- AxesEdge
--- התאגרף
--- BoxRatios
--- BoxStyle
--- ClipPlanes
--- ClipPlanesStyle
--- FaceGrids
--- FaceGridsStyle
--- תְאוּרָה
--- אזור כדורי
--- Viewpoint, ViewVector, ViewVertical
—— דוגמה: חתך רוחב של קובייה
——— מאובייקט תלת מימדי סטטי לאובייקט אינטראקטיבי
פונקציות מובנות ליצירת הדמיות
פונקציות דו מימד בסיסיות
- מגרש
- ContourPlot
- Region Plot
- פרמטרי עלילה
- PolarPlot
- ListPlot
פונקציות דו מימד בסיסיות
- עלילה תלת מימדית
- ContourPlot3D
- RegionPlot3D
- ParametricPlot3D
- ListPlot3D
חיבור פונקציות לבניית הדמיות ופונקציות בסיסיות גרפיקה и גרפיקה 3D
- תלת מימד
- תלת מימד

2.4 | יצירת אובייקטים אינטראקטיביים, עבודה עם פקדים, יצירת ממשקי משתמש

תוכן השיעורשפה דינמית סמלית
- פונקציה דינמי
—— דוגמאות פשוטות
——— שינוי פרמטר
——— תצוגת בניית פתרונות
- בקרות
- מחוון
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
- Slider2D
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
- Slider Interval
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
- תיבת סימון
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
- CheckboxBar
- סתר
- SetterBar
- רדיוטון - סוג מיוחד סתר
- RadioButtonBar - סוג מיוחד SetterBar
- טוגלר
- ToggleBar
- פּוֹתחָן
- ColorSlider
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
- חלונות קופצים
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
- שדה קלט
——— הדוגמה הפשוטה ביותר
—— חפצים אחרים...
פונקציה לתפעל
- תחביר
- תחביר פשוט של פקדים
—— {x, a, b}
—— {x, a, b, dx}
—— {{x, x0}, a, b}, {{x, x0}, a, b, dx}
—— {{x, x0, label}, a, b}, {{x, x0, label}, a, b, dx}
—— {{x, initial, label}, ….}
—— {x, צבע}
—— {x, {val1, val2, …}}
—— {x, {val1-lbl1, val2->lbl2, ...}}
—— {x, {xmin, ymin}, {xmax, ymax}}
—— {x, {True, False}}
—— {x} ו-{{x, x0}}
—— {x, איתור}
—— {x, {xmin, ymin}, {xmax, ymax}, איתור}
—— {{x, {{x1, y1}, {x2, y2}, ...}}, איתור} או
{{x, {{x1, y1}, {x2, y2}, …}}, {xmin, ymin}, {xmax, ymax}, איתור}
-- {{איקס, …}, …, Locator, LocatorAutoCreate->נכון}
—— {{x, …}, …, type}
- אפשרויות לתפעל
- פעולה מתמשכת
- LocalizeVariables
- אתחול
- SaveDefinitions
- אתחול סינכרוני
- עדכון סינכרוני
- TrackedSymbols
- מעצב מניפולטורים
- יצירת מניפולטורים מקושרים וקישור מאתרים לעקומה באמצעות האפשרות TrackingFunction

2.5 | ייבוא, ייצוא, עיבוד נתונים, קבצים, תמונות, סאונד, דפי אינטרנט. עבודה עם ה-API של משאבי האינטרנט באמצעות הדוגמה של VKontakte API, כמו גם עבודה עם שיטות מובנות לעבודה עם ה-API של פייסבוק, טוויטר, אינסטגרם וכו'.

תוכן השיעורעבודה עם קבצים ושמותיהם
- חיפוש קבצים ומשימות קשורות
- $InstallationDirectory, $BaseDirectory
- ספריית מחברות
- FileExistsQ
- שמות קבצים
- יצירת שמות קבצים
- שם מדריך
- שם קובץ הצטרף
- FileNameSplit
- FileNameTake
- FileBaseName
- סיומת קובץ
פונקציות תבואו и יצוא
- ייבוא ​​וייצוא פורמטים
- תבואו
—— דוגמאות
- יצוא
—— דוגמאות
עיבוד נתונים
- ייבוא ​​ועיבוד נתונים מ-TXT
- ייבוא ​​ועיבוד נתונים מ- MS Excel
עבודה עם תמונות
- מה אתה יכול לעשות?
- עיבוד אוסף תמונות
עבודה עם קול
- דוגמא
ייבוא ​​ועיבוד נתונים מדפי אינטרנט
- ייבוא ​​מידע מאתר האינטרנט של הבנק המרכזי של הפדרציה הרוסית
-- פתרון
-- סיכום
— ייבוא ​​מידע מאתר Yandex.Dictionaries
עבודה עם ה-API
- API של VKontakte
-- צעדים ראשונים
-- אסימון גישה
—— דוגמה לעבודה עם ה-API של VKontakte
- API מובנה בפייסבוק, טוויטר, אינסטגרם

2.6 | עבודה עם מסדי נתונים מובנים של Wolfram, אינטגרציה עם Wolfram|Alpha

תוכן השיעורתמיכה ביחידות כלל המערכת
- שימוש ראשון
- דוגמה לשימוש בחישובים
- פתרון מערכות משוואות עם כמויות בעלות ממדים:
-- ניתוח מימדי (Pi-מִשׁפָּט):
תוך שימוש בדוגמה של בעיית חוסר היציבות הכבידתית של תווך
——— קוד עוזר
--- פתרון
--- מסקנות
מסדי נתונים משובצים
- כל התכונות לעבודה עם מסדי נתונים שנאספו על ידי Wolfram Research
- דוגמאות
—— יצירת מפת עולם בצבע לפי רמת התמ"ג
—— טבלה מחזורית של יסודות כימיים על שמם. ד"י מנדלייב
— כיצד אוכל לשמור מסדי נתונים שנאספו על ידי Wolfram Research לגישה מיידית?
—- החלטתו של ליאוניד שיפרין...
--- קוד
——— דוגמה לעבודה
ישות שפה
— (Ctrl + =) — קבלת מודול להמרה מקומית של בקשה בצורה חופשית לפורמט שפת Wolfram
- ישות
- EntityValue
- EntityClass
- נכסי ישות, EntityProperty
- בידול ישות לפי המראה החיצוני
מְתוּרגְמָן מְתוּרגְמָן
- רשימה של סוגי פרשנות
- פונקציה מְתוּרגְמָן
- פונקציה פרשנות סמנטית
- פונקציה סמנטי ייבוא
אינטגרציה עם וולפרם|אלפא
— קלט בצורה חופשית (= בתחילת התא קֶלֶט)
—— דוגמאות
— קלט מקומי בצורה חופשית (Ctrl + = בכל מקום בתא הקלט
-- דוגמא
— תוצאה מלאה של שאילתת Wolfram|Alpha (== בתחילת תא הקלט)
—— כמה דוגמאות לשימוש בוולפרם|אלפא
--- מתמטיקה
--- פיזיקה
——— כימיה
——— תורת ההסתברות, סטטיסטיקה וניתוח נתונים
——— מזג אוויר ונושאים קשורים
——— מערכות אינטרנט ומחשבים
--- מוזיקה
——— אוכל, תזונה, בריאות
- פונקציה וולפרמה אלפה
—— דוגמה 1: דיאגרמות אוילר-ון ומעגלים לוגיים עבור פונקציות אלגברה בוליאנית בשלושה משתנים.
—— דוגמה 2: מציאת הצבעים בעלי השם הקרובים ביותר לצבע נתון

3 | עבודה עם Wolfram Cloud: יצירת ממשקי API ישירים, טפסי קלט, CloudCDF וכו'.

תוכן השיעורמה זה Wolfram Cloud?
- ממה מורכב Wolfram Cloud?
- מה אתה יכול לעשות עם Wolfram Cloud?
וולפרם תכנות ענן
— Wolfram Programmering Cloud Account TypesWolfram Programming Cloud Account Types
- הלוואות בענן
פונקציות ענן ב- Mathematica ו-Wolfram Desktop
— פונקציות לעבודה ישירה עם הענן, כמו גם כאלו שיכולות לעבוד עם אובייקטי ענן.
- פונקציות מידע בענן
- CloudAccountData - מידע על חשבון הענן שלך
- CloudConnect, ניתוק ענן - חיבור לענן או ניתוק ממנו
- CloudObjects - אובייקטי הענן שלך
- $CloudCreditsAvailable - מספר קרדיטים זמינים בענן
ממשק ענן, צעדים ראשונים
- חלון ראשי
— חלון פרטי החשבון שלך
— חלון עם מידע על השימוש באובייקטי הענן שלך וקרדיטים בענן
— חלון מסמך חדש
פונקציה FormFunction
- מטרה ותחביר
- הדוגמה הפשוטה ביותר
- CloudDeploy
- סוגי משתנים
- עבודה עם משתנים
—— פרמטר "מתורגמן".
—— פרמטר "ברירת מחדל".
—— פרמטר "קלט".
—— פרמטר "תווית".
—— פרמטר "עזרה".
—— פרמטר "רמז".
- התאמה אישית של מראה הטופס
- מראה כללי
——FormTheme
- פורמטים אפשריים של תוצאות
- הוספת טקסט רוסי
-- דוגמא
- דוגמאות
—— יצירת אפליקציה לפתרון המשוואה
—— יצירת יישום לעיבוד תמונה
—— יצירת אפליקציה גיאוגרפית עם שדות חכמים
פונקציה APIFunction
- דוגמאות
—— יצירת אפליקציה לפתרון המשוואה
—— יצירת אפליקציה גיאוגרפית עם שדות חכמים

4 | טכנולוגיית CDF - הטמעה מיידית של אובייקטים אינטראקטיביים שנוצרו ב- Mathematica בדפי אינטרנט, דקויות. השתמש באובייקטים אינטראקטיביים מוכנים מאתר האינטרנט של פרויקט הדגמות של וולפראם בפרויקטים שלך ושנה אותם. דוגמאות מהחיים האמיתיים ויישומים עסקיים

תוכן השיעורCDF - Computable Document Format - Computable Document Format
- טכנולוגיית CDF
- השוואה קצרה לפורמטים אחרים
- שלבים של יצירת CDF
—— שלבים מאוירים
- דוגמאות אמיתיות
- פרויקט הפגנות וולפרם
יצירת CDF מבוסס על Manipulate
— שלב 1. יצירת אפליקציה
— שלב 2. שמור אותו בפורמט CDF
— שלב 3. הכנסה לדף אינטרנט
יצירת CDF על בסיס DynamicModule
— שלב 1. יצירת אפליקציה
— שלב 2. שמור אותו ב-CDF
— שלב 3. הכנסה לדף אינטרנט
- דוגמה נוספת ל-CDF מורכב
יצירת דפי אינטרנט מוכנים על בסיס CDF
- דוגמא
EnterpriseCDF
- הבדלים בין CDF ל-EnterpriseCDF
- השוואה בסיסית של CDF ו-EnterpriseCDF
- השוואה מפורטת של CDF, EnterpriseCDF, Wolfram Player Pro ו- Mathematica
CloudCDF
- מה זה CloudCDF?
- דוגמה ליצירת CloudCDF
—— דוגמה 1
—— דוגמה 2

5 | עבודה עם Wolfram Language and Mathematica, מותקנת מראש וחינמית ב-Raspberry Pi (עם מערכת ההפעלה Raspbian)

תוכן השיעורRaspberry Pi, היכרות ראשונה
- מה זה?
- איפה אני יכול לקנות את זה?
- היכן וכיצד להתקין את מערכת ההפעלה, עם תמיכה בשפת Wolfram
Raspberry Pi ו-Wolfram Language
- עמוד הפרויקט
- דף תיעוד
- איך נראה Raspberry Pi לאחר ההתקנה
- הרעיון של תכנות בשפת וולפראם ב-Raspberry Pi
ביצועי Raspberry Pi
- חישוב קוד כלשהו
- Benchmark מובנה סטנדרטי של Wolfram
- השוואה לביצועי Python ב-Raspberry Pi
דוגמה לרובוט דואר שפועל על Raspberry Pi
דוגמאות לעבודה עם Raspberry Pi
- יצירת גשש GPS
-- אתה תצטרך
—— צפייה לאחר ההרכבה
—— תוכנית למתמטיקה על Raspberry Pi
- מצלם תמונה
-- אתה תצטרך
—— צפייה לאחר ההרכבה
—— תוכנית למתמטיקה על Raspberry Pi
- שימוש ב-GPIO
-- אתה תצטרך
—— צפייה לאחר ההרכבה
—— תוכנית למתמטיקה על Raspberry Pi
- דוגמאות אחרות
היכן אוכל למצוא מידע נוסף על שילוב שפת Wolfram ו-Raspberry Pi?

אני מתנצל על איכות הסאונד, בחלק מהסרטונים היא לא טובה כמו שהייתי רוצה.

בסרטונים חדשים ובסמינרים מקוונים הכל בסדר עם סאונד ווידאו ב-2K. הצטרפו אלינו: מדי שבוע יש שידורים חיים בערוץ.

דוגמה לסמינר אינטרנט

מקור: www.habr.com