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Yacas: Ligero software de álgebra computacional para GNU/Linux

yacaslogoBuscando alternativas libres de Derive y aún no muy convencido con Maxima, he encontrado este ligero software (pesa unos pocos megas) llamado Yacas. Si no saben de qué hablo, les explicaré brevemente.

Yacas es un software de álgebra computacional, ¿esto qué quiere decir? Seguramente muchos quisieramos tener un software al que le entregamos cierta función y nos calcule su integral o su derivada, por ejemplo, que le entreguemos cos(x) y nos entregue su primitiva (sen(x)). También nos gustaría calcular límites, resolver ecuaciones, pero con programas estilo MatLab, que son de computación numérica, lo único que podemos sacar son números y no variables, es decir, nunca nos devolverá una incógnita x. Y bueno, Yacas es un programa con que podemos hacer todo esto y más usando un código muy sencillo.

Instalación:

Si usan Ubuntu, pueden instalarlo poniendo en la terminal:

sudo apt-get install yacas

Si usan otra distribución deben buscar en los repositorios o bajarlo de su página oficial: http://yacas.sourceforge.net/homepage.html.

Para abrirlo, en la misma terminal ponen (sí, el programa es en consola, pero no se asusten):

yacas

Luego se abrirá el programa en la misma terminal y ya podemos poner nuestros códigos.

Algunos Ejemplos:

1. Si queremos resolver, por ejemplo, la ecuación x+2=1/(x+2), simplemente ponemos:

Solve(x+2 == 1/(x+2),x)

Ahí el programa nos entregará las dos soluciones en un vector:

{x==(-1),x==(-3)}

El comando Solve es el que nos permite resolver la ecuación. Antes de la primera coma ponemos la ecuación en sí (no se olviden que son dos = ), y luego de la coma ponemos la variable que queremos despejar, en este caso x.

2. Si queremos resolver una ecuación polinomial con valores algebraicos cualesquiera, por ejemplo, la ecuación ax+(x+a)/b=0, ponemos lo siguiente:

PSolve(a*x+(x+a)/b,x)

Y así nos entrega el resultado:

-a/(b*(a+1/b))

Como ven, nos entrega una expresion algebraica que puede tener distintos valores depende de cuánto valgan a y b.

3. Sacar límites también es muy fácil. Si queremos sacar el límite de cos(x)/(x+1) cuando x tiende a 0, cosa que no es tan tremendamente trivial de calcular pues se indefine el denominador, usamos el siguiente comando:

Limit(x,0)Cos(x)/(x+1)

Y nos devuelve el resultado:

1

La función Limit es la que se encarga de calcular, obviamente, los límites. Antes de la primera coma ponemos la variable que queremos hacer tender, en este caso x, y luego ponemos hacia que número la queremos tender, en este caso 0.Luego, pegado a Limit, ponemos la función en cuestión.

También Yacas ofrece la posibilidad de buscar límites laterales, también sacar límites al infinito (poniendo Infinity o -Infinity en vez de un número)

4. Derivar una expresión es muy sencillo. Si queremos derivar sen(x)*cos(x)/(x+2*tan(x)), ponemos esto:

D(x)Sin(x)*Cos(x)/(x+2*Tan(x))

Y nos devuelve la derivada (una expresión muy fea que es una lata calcular a mano):

((x+2*Tan(x))*(Cos(x)^2-Sin(x)^2)-Sin(x)*Cos(x)*(2/Cos(x)^2+1))/(x+2*Tan(x))^2

D(x) es el operador diferencial, donde obviamente x es la variable a derivar. Si queremos derivar más veces solamente ponemos más veces el operador: D(x)D(x)….D(x).

También se puede poner donde evaluar la expresión, entre otras muchas posibilidades.

Para salirse del programa deben poner Exit().

En http://yacas.sourceforge.net/homepage.html pueden encontrar un pequeño tutorial y una gran cantidad de ejemplos muy fáciles de entender con el que podrán usar ampliamente este software. Como pueden ver ahí, se pueden hacer muchas cosas con Yacas, tiene álgebra lineal, puede sacar valores y vectores propios, hacer gráficos en varias variables, en fin, muchas cosas.

Phun: Entretenido “simulador/juego” físico

phunPhun es un tipo de simulador físico donde puedes desde dibujar pelotas que caigan y tengan trayectorias perfectamente acordes con la física, hasta hacer complejos péndulos con curiosas oscilaciones. Y es que Phun tiene una apariencia infantil, para que gente no muy familiarizada con la física pueda hacer como “inventos” donde se cumplan todas las leyes de la física (software educativo). Uno tiene realmente un lápiz donde puede dibujar cosas que se transformen en objetos.

Pero tampoco es completamente simple, puesto que puedes hacer objetos complejos de una manera entretenida y obtener todos los datos físicos como velocidad, trayectoria, incluso coeficientes de roce y otras cosas. Por lo que el programa abarca desde un acercamiento a la física hasta actuar como un complejo simulador para estudiantes de ciencias.

Es un programa libre que se encuentra para Linux, Windows y Mac.  Si usan ubuntu pueden descargar el paquete deb aquí: http://www.getdeb.net/app/Phun. Si usan otra distribución busquen en los repositorios o bájenlo de la página oficial: http://www.phunland.com/wiki/Home.

Aquí un vídeo:

Xppaut: Excelente programa para ecuaciones diferenciales [Instalación en GNU/Linux]

xppautXppaut es un ligero y potente programa científico para la resolución de ecuaciones diferenciales, sistemas lineales y no lineales, especial para la modelación de diversos problemas matemáticos. La programación es muy sencilla y tiene soporte a gráficos 3D, animaciones, entre otras muchas posibilidades. Cabe destacar que al ser un programa específico, todas sus funcionalidades están enfocadas a las ecuaciones diferenciales y a la modelación. Como dato freak, Xppaut fue desarrollado inicialmente para la modelación de ciertos problemas biológicos (como las plagas).

Instalación:

Primero que todo vamos a verificar que están instalados los build-essential y las Xlib. Si usan Ubuntu vayan a la terminal y ponen:

sudo aptitude install build-essential

sudo apt-get install libx11-dev

Si sale algun error o algo parecido, es probable que ya estén instalados. Si usan otra distribución deben buscar en los repositorios las Xlib.

Ahora vayan a: http://www.math.pitt.edu/~bard/xpp/download.html, y se bajan la última version: Source code for the latest version.  Luego lo descomprimen y lo dejan en una carpeta conocida y accequible (por ejemplo /home/programas/xppaut_latest). Una vez descomprimido abran la terminal y se van a la carpeta donde se descomprimió el programa, por ejemplo:

cd programas

cd xppaut_latest

Una vez allí, lo compilan:

make

Si el proceso se demora un buen tiempo y no da ningun error, significa que todo ha ido bien.  Para comprobarlo tipean:

ls xppaut

Si sale marcado xppaut (verde en mi caso), el programa quedó perfectamente instalado.

Ahora asociaremos los archivos .ode a xppaut. Para ello nos vamos a la carpeta ode (dentro de la carpeta del programa: /xppaut_latest/ode) y hacemos click derecho en un archivo .ode (6×6.ode por ejemplo). Se van a Propiedades y allí a la pestaña abrir con, hacen click en el boton añadir y en la nueva ventana ponen usar comando personalizado, allí ponen examinar. Finalmente se van a la carpeta del programa y buscan un archivo que se llama xppaut (sin extensión), ponen aceptar a todo y los archivos .ode ya están asociados.

xppaut abrir con

Para abrirlos sólo hace falta hacer doble click sobre los archivos .ode, pero deben recordar que para programar se debe usar un editor de textos como Gedit o Leafpad.

Espero muy pronto hacer un tutorial de cómo usar el programa, ya que hay nula documentación en español y el programa se lo merece. Por mientras pueden ver los ejemplos que hay en la carpeta ode.

Instalación de Scilab 5.1.1

scilabNo daré ninguna bienvenida al blog asi que parto con lo importante. Scilab es un lenguaje de programación para cálculo científico, al puro estilo Matlab, Octave, entre otros. Cabe destacar su simpleza, poco peso (comparado con Matlab) y ser multiplataforma. Para aquellos que buscan una real alternativa a Matlab, Scilab es una excelente alternativa además de ser software libre.

Si no tienen una versión más nueva de Scilab en los repositorios de su distribución, aquí va el cómo instalar la versión 5.1.1:

Vayan a la terminal y ejecuten los siguientes comandos:

wget http://www.scilab.org/download/5.1.1/scilab-5.1.1.bin.linux-i686.tar.gz

tar xzvf scilab-5.1.1.bin.linux-i686.tar.gz

sudo mv scilab-5.1.1/ /opt/

rm  scilab-5.1.1.bin.linux-i686.tar.gz

Ahora vamos a agregar scilab al menu de gnome (supongo que para KDE u otro entorno será un procedimiento similar), por lo que hay que ir a Sistema, preferencias, menu principal, y en educación ponemos elemento nuevo. Rellena la ventana con lo siguiente:

Tipo: Aplicación

Nombre: Scilab 5.1.1

Comando: opt/scilab-5.1.1/bin/scilab

Ahora pincha en el boton para cambiarle ícono, y en la nueva ventana pones la ruta  /opt/scilab-5.1.1/share/scilab/icons/scilab.xpm, pones aceptar a todo y Scilab está instalado y funcionando.



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