wolfram alpha что такое
Обзор Wolfram|Alpha. Поисковик для умных
Если Google — синоним поиска для обычных людей, то Wolfram|Alpha — синоним поиска для математиков, физиков, инженеров и прочих сверхумных людей. И сегодня пост именно о нём.
Wolfram|Alpha — поисковик для самых различных вычислений по математике, науке, технологиям, обществу, культуре и многому другому.
Сервис работает благодаря обработке естественного языка, большому набору данных, динамическим вычислениям и визуальному отображению результатов поиска.
Что умеет
При переходе на сайт вас ожидает строка поиска, куда можно ввести свой поисковый запрос. В данном случае это должно быть какое-либо выражение для вычисления. Например, химическое уравнение или алгебраическое выражение.
Чтобы было проще писать формулы, в поисковике предусмотрена расширенная клавиатура. Или можно просто загрузить изображение с задачей, файл или данные.
Если вы просто хотите попробовать Wolfram|Alpha в действии, но не знаете, что посчитать, можно перейти в раздел примеров по нужному вам предмету.
Например, в разделе Mathematics > Plotting & Graphics вы сможете просмотреть различные функции, уравнения и прочее, на основе которых можно построить график.
При нажатии на пример откроется результат вычислений с подробными пояснениями того — как так получилось.
Мобильные приложения
У Wolfram|Alpha есть мобильные приложения для iOS, Android, Kindle fire и Windows Phone. Либо можно скачать небольшое приложение для вычисления каких-то узких задач.
К сожалению, мобильные приложения сразу платные, поэтому не дают возможности попробовать поисковик на халяву. Но по своим возможностям они ничем не уступают веб-версии.
Платные тарифы
Для большинства вычислений будет достаточно бесплатной версии сайта. А вот если вы часто пользуетесь Wolfram|Alpha и вам надо интегрировать его в вашу работу, то лучше приобрести платный тариф. Есть более дешёвые версии для студентов и преподавателей. А обычная версия стоит от 5,49$ в месяц.
Выводы о качестве работы Wolfram|Alpha я делать не буду. Просто потому что я жалкий гуманитарий. Но, насколько я знаю, это действительно лучший и почти единственный сервис в своём роде, которому доверяют расчёты многие люди.
35 команд, которые наглядно покажут, в чем Wolfram Alpha круче Google
Придаем поиску информации в интернете феноменальное ускорение.
Один из главных недостатков традиционных поисковых систем — невозможность задать им вопрос на простом человеческом языке и получить конкретный ответ.
К примеру, нам надо выяснить какой город больше Пермь или Екатеринбург? Вводим запрос и получаем следующий результат:
Если захотим узнать, что получится в результате реакции двух химических веществ, то поисковая выдача будет состоять из сайтов с готовыми домашними заданиями для школьников и нам придется просмотреть несколько страниц, прежде чем мы получим нужную информацию.
А если мы спросим у поисковика «Кто больше лев или тигр?», то получим список ссылок на форумы, где обсуждается этот вопрос и никакой гарантии, что по ним найдется ответ.
То же самое относится к датам историческим событий, расположением стран на карте, калорийности продуктов, переводу римских цифр в обычные и математическим расчетам (хотя Google с недавнего времени отлично справляется с нахождением логарифмов и вычислением квадратных корней).
Все эти запросы заставляют нас тратить время и совершать лишние движения, которых могло не быть, если бы поисковик понимал, что мы имеем в виду и сразу выдавал нужную информацию, а не ссылки.
Известный программист и научный деятель Стивен Вольфрам потратил десятки лет на решение проблемы организации доступа к знаниям, имеющимся в руках у человечества, и в результате создал сервис, которые понимает вопросы, заданные на естественном человеческом языке и дает на них четкие и подробные ответы.
Wolfram Alpha — это гигантская экспертная система, запущенная в 2009 году. Доступ к ней организован на одноименном сайте. Ее оценили и внедрили в свою повседневную жизнь школьники, студенты, журналисты и ученые по всему миру.
Обращаться к системе можно также через Android.
Если быть точными, то Wolfram Alpha понимает не обычную речь, а формализованные команды, синтаксически идентичные естественному человеческому языку. Поэтому для эффективного использования этой системы необходимо иметь небольшую теоретическую подготовку.
Ниже мы познакомимся с самыми интересными из команд для Wolfram Alpha. C их помощью можно рассчитывать калорийность блюд по рецепту, моделировать химические реакции, сравнивать различные предметы между собой, решать кроссворды, узнавать какая погода была в вашем городе в этот же день 30 лет назад, конвертировать единицы измерения и многое другое.
Испытав в действии примеры из статьи, вы обучитесь основам использования Wolfram Alpha. Эти навыки, в перспективе, позволяет вам сэкономить значительное количество времени при поиске информации в интернете.
ЛИНГВИСТИКА
Переводим слово на иностранный язык
Переводим фразу на язык азбуки Морзе
Узнаем, на каких языках говорят в стране
Сравниваем два языка между собой
Узнаем как правильно называть число по-английски
Узнаем значение смайлика
Расшифровываем римские цифры
ИСТОРИЯ
Узнаем, какие события произошли между двумя датами
Смотрим на календарь за определенный год
Узнаем, что происходило с нашей планетой n-миллионов лет назад
Считаем сколько золотых олимпийских медалей у страны
ПИТАНИЕ
Узнаем энергетическую ценность продуктов
Узнаем содержание витаминов в продуктах
Получаем информацию о питательной ценности комбинации продуктов
100g carrot + 100g bananas + 200g cucumber
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Получаем сведения об IP-адресе
Получаем информацию о сайте
Узнаем, как выглядит раскладка клавиатуры для определенного языка
Генерируем надежные пароли
generate a 60 characters password
Генератор штрих-кодов
ФИНАНСЫ
Получаем список самых дешевых моделей техники определенной категории
Конвертируем валюты
Измеряем инфляцию доллара
10000 current us dollars in 2010
ГЕОГРАФИЯ
Сравниваем погоду в разных городах
weather perm, chusovoy, ekaterinburg
Узнаем, какая погода была много лет назад
weather vorkuta january 1 2000
Получаем данные о климате города
Находим страну на карте мира
Получаем информацию о правящем президенте страны
Сравниваем численность населения двух городов
ЗООЛОГИЯ
Сравниваем животных между собой
АСТРОНОМИЯ
Узнаем положение планеты в конкретную дату
ХИМИЯ
Сравниваем химические элементы между собой
Получаем информацию о химической реакции
Рисуем 3D модели молекул веществ
ПРОЧЕЕ
Конвертируем единицы измерения
Сравниваем два самолета между собой
Где взять больше информации?
Выше была приведена лишь малая часть приемов использования Wolfram Alpha. Если в нашей подборке вы не нашли той команды которая вам нужна, то четко сформулируйте свой вопрос на английском языке и введите его в форму. Скорее всего, результат вас приятно удивит.
А по этим ссылкам можно найти дополнительные сведения по теме:
Wolfram alpha что такое
Достаточно войти на страницу wolframalpha набрать в текстовом поле свой запрос и нажать на кнопку «=»
Например можно решить вот такое уравнение :
а чтобы узнать, какое расстояние между Москвой и Тель-Авивом, нужно ввести в поле
и вот вам результат:
Один из минусов сервиса Wolfram Alpha – это его англоязычность…так что если хотите задать вопрос системе придется писать его на английском языке. Даже неизвестно, появится ли русскоязычная версия этой поисково-вычислительной системы.
Основные команды для Вольфрам Альфа
1. Решение уравнений, построение графиков
Чтобы вычислить выражение, нужно его просто ввести. Например корень из 2 будет выглядеть как sqrt(2) или же 2^(1/2).
2. Чтобы решить уравнение, нужно просто его ввести
3. Чтобы построить график, нужно использовать команду plot
Например нарисуем с помощью Вольфрама функцию 2^(-x) cos(x). Это делается командой plot (график).
Чтобы построить несколько графиков на одной координатной плоскости (например для визуализации решения систем уравнений), при значении переменной x в интервале (A,B), нужно использовать команду
4. Чтобы собрать множители из двучлена (многочлена) f, наберите factor[f]
5. Чтобы развалить произведение f на слагаемые, используйте команду expand[f]
6. Чтобы упростить выражение f[x], наберите команду Simplify[f[x]]
Например упростить «е в степени догарифм х»:
Вольфрам альфа: интегралы
Как работать с Wolfram Alpha
Основные операции
Знаки сравнения
Логические символы
Основные константы
Основные функции
Решение уравнений
Чтобы получить решение уравнения вида достаточно записать в строке Wolfram|Alpha: f[x]=0, при этом Вы получите некоторую дополнительную информацию, которая генерируется автоматически. Если же Вам необходимо только решение, то необходимо ввести: Solve[f[x]=0, x].
Если Ваше уравнение содержит несколько переменных, то запись: f[x, y,…,z]=0 даст весьма разнообразный набор сведений, таких как решение в целых числах, частные производные функции и т. д. Чтобы получить решение уравнения вида
по какой-либо одной из переменных, нужно написать в строке: Solve[f[x, y, …, z]=0, j], где
— интересующая Вас переменная.
Решение неравенств
Решение в Wolfram Alpha неравенств типа 0″ src=»http://upload.wikimedia.org/math/3/d/9/3d97eb56e02c2889dd20a89529548180.png» />, полностью аналогично решению уравнения
. Нужно написать в строке WolframAlpha: f[x]>0 или f[x]>=0 или Solve[f[x]>0, x] или Solve[f[x]>=0,x].
Если Ваше неравенство содержит несколько переменных, то запись: f[x, y,…,z]>0 или f[x, y,…,z]>=0 даст весьма разнообразный набор сведений, как и в случае соответствующих уравнений. Чтобы получить решение такого неравенства по какой-либо одной из переменных нужно написать в строке: Solve[f[x, y,…,z]>0,j] или Solve[f[x, y,…,z]>=0,j], где — интересующая Вас переменная.
Решение различных систем уравнений, неравенств и уравнений
Решение систем различного вида в Wolfram Alpha крайне просто. Достаточно набрать уравнения и неравенства Вашей системы, точно так, как это описано выше в пунктах 7. и 8., соединяя их союзом «И», который в Wolfram Alpha имеет вид &&.
Сервис Wolfram Alpha поддерживает возможность построения графиков функций как вида , так и вида
. Для того, чтобы построить график функции
на отрезке
нужно написать в строке Wolfram Alpha: Plot[f[x],
был конкретным, например
, нужно ввести: Plot[f[x],
Если Вам требуется построить сразу несколько графиков на одном рисунке, то перечислите их, используя союз «И»:Plot[f[x]&&g[x]&&h[x]&&…&&t[x],
Для того, чтобы построить график функции на прямоугольнике
, нужно написать в строке Wolfram Alpha: Plot[f[x, y],
пока что нельзя сделать конкретным. Тем не менее, интересно отметить, что при построении графика функции
Вы получите не только поверхность, которую она определяет, но и «контурную карту» поверхности (линии уровня).
Математический анализ
Wolfram Alpha способен находить пределы функций, последовательностей, различные производные, определенные и неопределенные интегралы, решать дифференциальные уравнения и их системы и многое многое другое.
Пределы
Производные
Для того, чтобы найти производную функции нужно написать в строке WolframAlpha: D[f[x], x]. Если Вам требуется найти производную n-го порядка, то следует написать: D[f[x],
напишите в окне гаджета: D[f[x, y, z,…,t], j], где
— интересующая Вас переменная. Если нужно найти частную производную по некоторой переменной порядка n, то следует ввести: D[f[x, y, z,…,t],
означает тоже, что и Выше.
Важно подчеркнуть, что Wolfram Alpha выдает пошаговое нахождение производной при нажатии на «Show Steps» в правом верхнем углу выдаваемого ей ответа.
Интегралы
Для того, чтобы найти неопределенный интеграл от функции нужно написать в строке WolframAlpha: Integrate f[x], x. Найти определенный интеграл
так же просто: Integrate[f[x],
Важно подчеркнуть, что Wolfram Alpha выдает пошаговое нахождение интеграла при нажатии на «Show Steps» в правом верхнем углу выдаваемого ей ответа.
Дифференциальные уравнения и их системы
Чтобы найти общее решение дифференциального уравнения нужно написать в строке WolframAlpha: F[x, y, y’,y»,…] (при k-й производной y ставится k штрихов).
Если Вам требуется решить задачу Коши, то впишите: F[x, y, y’,y»,…], y[s]==A,y'[s]==B, …. Если нужно получить решение краевой задачи, что краевые условия, так же перечисляются через запятую, причем они должны иметь вид y[s]==S.
Решение систем дифференциальных уравнений также просто, достаточно вписать:
Ошибки при работе с системой
Бесплатная библиотека Wolfram Engine для разработчиков программного обеспечения
Оригинал перевода в моём блоге
Почему вы до сих пор не используете технологии Wolfram?
Что ж, такое случается, и довольно часто. В процессе общения с разработчиками программного обеспечения, они достаточно лестно отзываются о наших технологиях, например о том как они очень помогали им при обучении в школе или в проведении научных работ, но когда после этого я задаю им вопрос: «Итак, вы используете язык Wolfram Language и его вычислительные возможности в своих системах программного обеспечения?» Иногда они отвечают — да, но слишком часто наступает неловкое молчание, и после этого они говорят: «Нет, а разве это возможно?».
Я хочу быть убежден, что ответом на этот вопрос всегда будет только: «Да, это просто!». И чтобы помочь Вам в этом, мы сегодня запускаем бесплатный движок Wolfram Engine для разработчиков (Free Wolf Engine for developers). Это полноценный движок языка Wolfram Language, который можно развернуть в любой системе и вызвать из любых программ, языков, веб-серверов или чего-либо еще…
Wolfram Engine — это сердце всех наших программных продуктов. Это то, что реализует язык Wolfram, со всем его вычислительным интеллектом, алгоритмами, базой знаний и так тому подобным. Это то, что поддерживает наши настольные продукты (включая Mathematica), а также нашу облачную платформу. Это то, что сидит внутри Wolfram|Alpha, а также во все большем и большем количестве основных производственных систем в мире. И вот, наконец, мы предоставляем возможность бесплатного скачивания этого движка для решения задач использования в своих проектах по разработке программного обеспечения всем желающим.
Язык программирования Wolfram Language
Многие люди знают о языке Wolfram Language (часто только в форме программы Mathematica) как о мощной системе для интерактивных вычислений, а также для проведения научных исследований в области образования, при обработке данных, а также «Computational X» (области вычислений) для многих X (областей знаний). Однако все чаще его используют, не выводя на передний план, как ключевой компонент в построении производственных программных систем. Так что же сейчас может сделать бесплатная библиотека Wolfram Engine для разработчиков? — Она именно упаковывает язык таким образом, чтобы его было удобно вставлять во множество программных сред и проектов.
Здесь следует немного остановиться для разъяснений, каким я вижу язык Wolfram Language в сегодняшний реалиях. (Следует отметить, что вы можете сразу запустить его в Интернете в изолированной программной среде Wolfram Language). Самое важное — это осознать, что язык Wolfram Language в его нынешнем виде — это действительно принципиально новый программный продукт, а именно полнофункциональный вычислительный язык. На сегодняшний день, это чрезвычайно мощный (символьный, функциональный, … ) язык программирования, но при этом он представляет собой нечто гораздо большее поскольку он обладает уникальной особенностью, заключающейся в том, что в него встроено огромное количество вычислительных баз знаний: знания о алгоритмах, знания о окружающем мире, знания о том, как автоматизировать программные продукты и процессы.
Уже более 30 лет наша компания планомерно развивает все то чем является язык Wolfram на сегодняшний день. И я особенно горд тем (хотя это и достаточно тяжело, например обработка прямых видео трансляций!) насколько единообразный, элегантный и стабильный программный проект нам удалось воплотить во всем языке. В настоящее время в языке более 5000 функций, охватывающих практически все области: от визуализации до машинного обучения, обработки числовых данных (числовых вычислений), обработки графических изображений, геометрии, высшей математики, распознавания естественного языка, а также множества других областей знаний об окружающем мире (географии, медицины, искусства, инженерии, науки и т. д.).
Цель языка Wolfram Language проста, хотя при этом достаточно амбициозна: все что необходимо должно быть встроено в язык и при этом быть максимально автоматизированным.
Например: Необходимо проанализировать изображение? Нужны географические данные? Обработка звука? Решить проблему оптимизации? Информация о погоде? Создать 3D-объект? Анатомические данные? Распознавание на основе естественного языка (NLP)? Обнаружение аномалии во временном ряду? Отправить сообщение? Получить цифровую подпись? Все эти задачи (и многие другие) являются просто функциями, которые вы можете незамедлительно вызвать из любой программы, написанной на языке Wolfram Language. Отсутствует необходимость выискивать специализированные программные библиотеки, а все сразу встроено в язык.
Но вернемся к моменту зарождения компьютеростроения — все, что тогда существовало, это только машинный код, затем появились простые языки программирования. И вскоре можно было даже считать само собой разумеющимся, что на компьютере должна быть предустановлена операционная система. Позже, с появлением сетей, появился пользовательский интерфейс, затем — средства подключения к сети.
Я считаю своей задачей вместе с языком Wolfram Language — предоставить пользователю уровень вычислительного интеллекта, который фактически содержит в себе все вычислительные знания о всей нашей цивилизации и позволяет людям считать само собой разумеющимся, что их компьютер будет знать, как распознавать объекты на изображении, как решать уравнения или подсчитать сколько составляет население каких-либо городов, а также бесчисленное множество решений других полезных задач.
Сегодня с помощью бесплатного движка Wolfram Engine для разработчиков, мы хотели бы сделать наш продукт повсеместно используемым и быстро доступным для разработчиков программного обеспечения.
Движок Wolfram
Бесплатный движок Wolfram для разработчиков имеет доступ ко всей базе знаний Wolfram посредством бесплатной базового плана подписки на сервис Wolfram Cloud. (Если вам не требуются данные в режиме реального времени, все может быть кэшировано и вы сможете запускать Wolfram Engine без подключения к сети). Базовая подписка на Wolfram Cloud также позволяет вам хранить свои методы API в облаке.
Ключевой особенностью языка Wolfram Language является то, что вы можете запускать точно такой же код где угодно. Вы можете запустить его в интерактивном режиме с помощью документов Wolfram — на персональном компьютере, в облаке или на мобильном телефоне. Вы можете запустить его в облачном API (или в виде запланированной задачи и т. д.), в общедоступном облаке Wolfram или в частном локальном облаке Wolfram Enterprise. А теперь, с использованием Wolfram Engine, вы также можете легко выполнить его внутри любого стандартного стека разработки программного обеспечения.
(Безусловно, если вы хотите использовать всю нашу «сверхархитектуру», охватывающую настольные, серверные, облачные, параллельные, встроенные, мобильные — и интерактивные, разработки и производственные вычисления — тогда хорошей отправной точкой для Вас будет Wolfram|One, которая доступна в виде бесплатной пробной версии).
Запуск в эксплуатацию
Итак, как же работает лицензирование бесплатной библиотеки Wolfram Engine для разработчиков? За последние 30 с лишним лет у нашей компании была очень простая модель использования: мы лицензировали наше программное обеспечение с целью получения прибыли, именно это и позволяет нам продолжать нашу долгосрочную миссию непрерывных, и энергичных научных разработок. Также мы сделали много важных программ доступными бесплатно — например, это наш основной сайт Wolfram|Alpha, Wolfram Player и доступ к облаку Wolfram в подписке по базовому тарифу.
Бесплатный движок Wolfram Engine для разработчиков предназначен для использования при разработке готового программного обеспечения. Вы можете использовать его для разработки готовых программных продуктов, как для себя лично, так и для компании, в которой работаете. Вы можете использовать его для разработки личных проектов дома, в школе или на работе. Вы можете использовать его для изучения языка Wolfram Language для будущих программных проектов. (Если вас это заинтересовало по этой ссылке доступна действующая лицензия).
Если у вас есть готовый программный продукт (система), готовый к запуску, вы также можете получить лицензию на производство с применением Wolfram Engine. Как именно это работает, будет зависеть от того, какой именно программный продукт вы создали и предлагаете. Существует несколько вариантов: для локально-индивидуального, для корпоративного развертывания, для распространения библиотеки Wolfram Engine с программным или аппаратным обеспечением, для развертывания на платформах облачных вычислений и для развертывания в Wolfram Cloud или Wolfram Enterprise Private Cloud.
Если вы создаете бесплатную систему с открытым исходным кодом, в этом случае вы можете подать запрос на бесплатную лицензию на использование Wolfram Engine. Кроме того, если у вас уже есть лицензия по типу лицензии Wolfram (того типа, который есть, например, в большинстве университетов), вы можете свободно использовать Free Wolfram Engine for Developers для всего, что прописано в лицензии.
Мы пока не успели рассмотреть все возможные нюансы использования движка Wolfram, но мы стремимся обеспечить простое лицензирование на долгосрочную перспективу (и мы работаем над тем, чтобы обеспечить постоянную доступность и работоспособность языка Wolfram Language, в автономном режиме). В настоящий момент у нас стабильные цены на все наши программные продукты, которые были созданы за 30 с лишним лет усердной работы, и нам хотелось бы держаться как можно дальше от множества вариантов рекламных уловок, которые, к сожалению, в последнее время стали слишком распространенными в области лицензий на программное обеспечение.
Применяйте на здоровье!
Я очень горд тем, что нам удалось создать на базе языка Wolfram Language, и мне было очень приятно наблюдать за всеми теми изобретениями, открытиями и развитием в области образования, которые достигнуты с помощью нашего программного продукта за эти десятилетия. В последние годы обозначился принципиально новый уровень все более и более широкого использования языка Wolfram Language в масштабных программных проектах. Иногда весь проект строится только на языке Wolfram Language. Иногда Wolfram Language вводится, чтобы привнести некоторый дополнительный вычислительный интеллект высокого уровня в определенном месте проекта.
Целью бесплатного движка Wolfram Engine для разработчиков является именно облегчение для каждого пользователя применения языка Wolfram Language в любом проекте по разработке программного обеспечения и при создании систем, использующих его мощные вычислительные возможности.
Наша команда упорно работала для того, чтобы сделать Free Wolfram Engine для разработчиков, настолько простым в использовании и развертывании, насколько это вообще возможно в принципе. Но если вдруг что-то не сработает у вас лично или в вашем проекте на работе, тогда пожалуйста отправьте мне письмо! Если все в порядке, используйте то, что мы разработали для вас, и сделайте что-то новое на базе того, что уже создано!
Выражаю огромную благодарность Петру Тенишеву и Галине Никитиной за помощь в переводе и подготовке публикации.