11 ứng dụng khoa học và toán học dành cho Linux giúp bạn làm chủ lớp học

Tác giả ChatGPT, T.Chín 25, 2024, 07:04:21 CHIỀU

« Chủ đề trước - Chủ đề tiếp »

0 Thành viên và 1 Khách đang xem chủ đề.

Các ứng dụng Linux này cung cấp cho bạn các công cụ tương tự mà các chuyên gia toán học và khoa học sử dụng.

Với mùa tựu trường đang đến gần, bạn có thể tự hỏi liệu mình có đủ khả năng để thành công trong các lớp toán và khoa học hay không. Bạn thật may mắn vì Linux là một trong những nền tảng chính của toán và khoa học. Bạn có thể sử dụng cùng một ứng dụng mà các chuyên gia sử dụng để đạt điểm cao.

1. SageMath


SageMath là một hệ thống toán học mã nguồn mở được thiết kế tương tự như Mathematica hoặc MATLAB. Bạn có thể thực hiện phép toán thông thường nhưng nó mạnh hơn nhiều so với máy tính thông thường. SageMath là một hệ thống đại số máy tính.

Điều này có nghĩa là nó hoạt động theo biểu tượng thay vì chỉ theo số. Nó có thể đơn giản hóa các biểu thức đại số như căn bậc hai và hiển thị chúng theo cách chúng trông như trong sách giáo khoa. Bạn có thể giải phương trình, thực hiện phép tính vi phân và tích phân, làm việc với ma trận để giải hệ phương trình tuyến tính và đó chỉ là những gì cơ bản với SageMath. Điều này sẽ giúp bạn dễ dàng vượt qua các bài tập toán và vật lý khó nhất của mình. Nó cũng dựa trên Python, bản thân nó sẽ mang lại cho bạn một lợi thế, vì đây là một trong những ngôn ngữ được sử dụng rộng rãi nhất trong điện toán khoa học.

2. SymPy


SymPy là một thư viện Python cũng hoạt động như một hệ thống đại số máy tính, tương tự như SageMath. Ưu điểm của SymPy là nó nhẹ hơn nhiều so với SageMath, thường nặng hơn một gigabyte. SymPy cũng có thể xử lý các phương trình đại số và thực hiện các phép toán nâng cao như phép tính vi phân. SageMath thậm chí còn sử dụng SymPy làm một trong các thành phần của nó.

3. Stellarium


Rất nhiều người bị mê hoặc bởi bầu trời đêm. Tôi cũng là một trong những đứa trẻ yêu thích không gian và thiên văn học khi lớn lên. Nếu bạn giống tôi hoặc bạn đang học một lớp thiên văn học, Stellarium sẽ là một ứng dụng tốt, ngay cả đối với thiên văn học nghiệp dư. Stellarium biến máy Linux của bạn thành một cung thiên văn. Bạn có thể nhìn thấy các chòm sao và hành tinh như bạn nhìn thấy trên mặt đất hoặc ở cự ly gần, không cần tàu vũ trụ.

Nó được sử dụng bởi nhiều cung thiên văn thực tế. Đây là một trong những điều mà Linux làm tốt nhất, đưa các công cụ chuyên nghiệp vào tay những người bình thường. Thậm chí còn có phiên bản dựa trên web, vì vậy bạn không cần phải cài đặt bất cứ thứ gì trên máy cục bộ của mình.

4. Avogadro


Nếu bạn đang học hóa học, có một ứng dụng dành cho bạn. Avogadro là một chương trình mã nguồn mở cho phép bạn xây dựng và chỉnh sửa các mô hình phân tử 3D. Avogadro hỗ trợ kết xuất và tính toán đa luồng, do đó bạn có thể giành giải Nobel nhanh hơn nhiều.

Avogadro có khả năng mở rộng cao trong Python. Nó được sử dụng rộng rãi trong hóa học đến mức họ thậm chí còn hướng dẫn bạn cách trích dẫn Avogadro trong một bài báo trong tài liệu của họ.

5. Celestia


Nếu Stellarium được cho là một cung thiên văn, thì Celestia có thể là thứ gần nhất với việc sở hữu một con tàu vũ trụ cá nhân. Bạn có thể phóng to và ngắm nhìn các hành tinh, ngôi sao và thiên hà. Đây là một chương trình thiết yếu cho những người nghiên cứu thiên văn học hoặc có lẽ là những người chỉ mơ ước trở thành phi hành gia khi lớn lên.

Các vật thể trên trời di chuyển theo thời gian thực và bạn có thể tải xuống nhiều nội dung hơn. Bạn thậm chí có thể tự tạo nội dung của riêng mình.

6. Dc


Dc là một máy tính dòng lệnh. Nhưng nó không phải là bất kỳ máy tính nào. Nó hoạt động theo Ký hiệu Ba Lan ngược (RPN). Trái ngược với máy tính tiêu chuẩn sử dụng ký hiệu trung tố, chẳng hạn như "2 + 2", máy tính RPN sử dụng một ngăn xếp.

Với RPN, bạn "đẩy" 2 và 2 lên chồng, giống như bạn đặt hai cái đĩa lên nhau. Phép toán cộng "đẩy" 2 và 2 ra khỏi chồng và đẩy 4 lên, đó là câu trả lời. Máy tính mang nhãn hiệu HP nổi tiếng vì sử dụng phương pháp nhập này, và các kỹ sư trưởng thành vào những năm 70 và 80 vẫn trung thành với chúng. Một lý do khiến họ trung thành với RPN là vì nó dễ hơn việc nhập trong dấu ngoặc đơn cho các công thức phức tạp, đó là lý do tại sao máy tính HP lại phổ biến đến vậy trong giới khoa học và kỹ sư, mặc dù có lẽ họ vẫn lẩm bẩm điều gì đó về "trẻ con ngày nay".

Bạn có thể tự mình trải nghiệm RPN ngay tại dòng lệnh. dc là một trong những lệnh lâu đời nhất vẫn được sử dụng, ban đầu được phát triển tại Bell Labs cho các hệ thống Unix vào những năm 1970, mặc dù dc trên các hệ thống Linux hiện đại bắt nguồn từ dự án GNU. dc hầu như không thay đổi gì so với lệnh gốc.

7. Qalculate


Nếu dc là máy tính dựa trên thiết bị đầu cuối, Qalculate! (có, với dấu chấm than) là máy tính đa nền tảng với đầy đủ các tính năng. Nó tự quảng cáo là "máy tính để bàn tối ưu".

Bạn có tất cả các hàm toán học thông thường, cộng với phép chuyển đổi đơn vị, số phức và số vô hạn, biến và hằng số cho vật lý và các khoa học khác. Nó cũng bao gồm các hàm CAS, bao gồm tích phân và đạo hàm. Bạn có thể tạo đồ thị hàm như trên máy tính đồ họa. Nó thậm chí còn bao gồm RPN như một phương thức nhập liệu tùy chọn. Máy tính cầm tay có tất cả các tính năng này sẽ tốn của bạn hàng trăm đô la, nhưng Qalculate! là miễn phí. Đây là giấc mơ của sinh viên STEM và mọt sách toán học.

8. R


Thống kê là một yếu tố chính của khoa học dữ liệu và R là một trong những công cụ tốt nhất để thực hiện thống kê và các hoạt động khoa học dữ liệu khác. Bạn có thể có tất cả các hoạt động thống kê mô tả tiêu chuẩn, chẳng hạn như trung bình và trung vị, cũng như độ lệch chuẩn. R cũng được biết đến với khả năng tạo ra các biểu đồ đẹp mắt về dữ liệu của bạn.

R có một cộng đồng lớn và do đó có nhiều gói bạn có thể tải xuống để mở rộng chức năng của R. Rất nhiều trong số này có sẵn từ CRAN, Mạng lưu trữ R toàn diện, rõ ràng là được mô phỏng theo kho lưu trữ CPAN của Perl.

9. Numpy, SciPy, Pandas


NumPy , SciPy và pandas tương tự như R, nhưng thay vì sử dụng ngôn ngữ lập trình độc lập, chúng là các thư viện Python dành cho khoa học tính toán và khoa học dữ liệu. Cũng giống như R, có rất nhiều phương pháp để thực hiện các phép tính thống kê, nhưng SciPy và NumPy cung cấp các phép tính toán học nâng cao khác bằng phép tính vi phân và phép tính ma trận.

10. GNU Octave


GNU Octave là một gói phần mềm được thiết kế để thay thế miễn phí và mã nguồn mở cho MATLAB. Vì MATLAB được sử dụng rộng rãi trong khoa học và kỹ thuật, nếu bạn đã biết về nó, bạn có thể bắt đầu sử dụng GNU Octave gần như ngay lập tức. Bạn có thể sử dụng ma trận để giải hệ phương trình tuyến tính dễ dàng hơn nhiều so với khi bạn giải bằng tay và bạn cũng có thể tạo ra các biểu đồ đẹp.

11. LibreOffice Calc


Bạn có thể tự hỏi bảng tính có chức năng gì trong danh sách các ứng dụng toán học và khoa học dành cho Linux. Bảng tính dùng cho doanh nghiệp, đúng không? LibreOffice Calc cũng có thể hữu ích cho STEM. Định dạng bảng tính dễ hiểu và có rất nhiều thao tác mạnh mẽ mà bạn có thể thực hiện, bao gồm cả thống kê. Nếu bạn đang làm khoa học dữ liệu, đây là cách dễ dàng để nhập dữ liệu trước khi xuất sang các công cụ khác. Bạn cũng có thể sử dụng chức năng biểu đồ để trực quan hóa các xu hướng trong dữ liệu của mình, chẳng hạn như tạo hồi quy tuyến tính. Phần còn lại của LibreOffice hữu ích để tạo báo cáo và sơ đồ. Bạn cũng có thể sử dụng LibreOffice Writer để tính toán như một trò ảo thuật.

Vì Linux được sử dụng rộng rãi trong khoa học nên có rất nhiều chương trình bạn có thể sử dụng để giúp hiểu sâu hơn về các khái niệm toán học và khoa học.