Software Matemático Libre

La aparición del ordenador en el siglo XX ha ejercido una notable influencia en las matemáticas contemporáneas  y su enseñanza. Entre las manifestaciones más significativas de este suceso están: la reorientación de los temas de investigación, la adaptación del currículum matemáticos en la enseñanza, las nuevas metodologías de investigación y enseñanza, la aparición de nuevas formas de presentación y divulgación del conocimiento, así como  la creación del software matemático.
El software matemático tiene por finalidad modelar, analizar o calcular con datos numéricos, simbólicos o geométricos. Aunque actualmente sus funcionalidades están muy integradas y es difícil encontrar uno de estos programas que no abarque múltiples facilidades de cálculo simbólico, numérico o gráfico, por su propósito inicial suelen catalogarse en:
Al visitar los enlaces proporcionados en la lista anterior, el lector pude comprobar la variedad e infinidad de software matemático existente. La clarificación anterior pretende ser exhaustiva y puede ser ampliada. No se incluye el software dedicado a la ofimática matemática porque aparece en la pestaña LaTeX/Windows de este blog.
A fines del pasado siglo existía una diferencia significativa en cuanto a funcionalidades y potencialidades entre el software matemático comercial y el libre o de código abierto generalmente bajo licencia GNU-GPL o similar. Pero actualmente esta brecha se ha reducido singnificativamente y podemos disponer de software matemático profesional de excelente factura bajo licencia GNU-GPL. La lista de softwares matemáticos que proponemos a continuación ha sido seleccionada tomando en cuenta los siguientes parámetros:
  • Pertinencia, universalidad funcionalidad y robustés.
  • Multiplataforma (Windows, Linux, Unix, OS X, Android, etc.), versión online (independencia del hardware) y existencia de versión portátil (para ejecutar desde memoria USB).
  • Soporte, documentación, comunidad de usuarios y banco de contribuciones.

Sistemas de Álgebra Computacional (CAS)

 

http://maxima.sourceforge.net/Maxima: Motor de cálculo simbólico escrito en lenguaje Lisp y publicado bajo licencia GNU GPL. Funciona en modo consola, sin embargo incluye las interfaces gráficas xMaxima y wxMaxima para facilitar su uso. Cuenta con un amplio conjunto de funciones para hacer manipulación simbólica de polinomios, matrices, funciones racionales, integración, derivación, manejo de gráficos en 2D y 3D, manejo de números de coma flotante muy grandes, expansión en series de potencias y de Fourier, entre otras funcionalidades. Además tiene un depurador a nivel de fuente para el código de Maxima. Es bastante fiable, tiene un buen recolector de basura, por lo que no desperdicia memoria.

 

Software de Análisis Numérico (NAS)

 

https://www.gnu.org/software/octave/ Octave o GNU Octave es un programa libre para realizar cálculos numéricos. Como su nombre indica, es parte del proyecto GNU. Es considerado el equivalente libre de MATLAB. Entre varias características que comparten, se puede destacar que ambos ofrecen un intérprete, permitiendo ejecutar órdenes en modo interactivo. El proyecto fue creado alrededor del año 1988, pero con una finalidad diferente: ser utilizado en un curso de diseño de reactores químicos. Posteriormente, en el año 1992, se decidió extenderlo, y comenzó su desarrollo a cargo de John W. Eaton.1 La primera versión alpha fue lanzada el 4 de enero de 1993. Un año más tarde, el 17 de febrero de 1994, apareció la versión 1.0.

http://www.scilab.org/  Scilab  es un software para análisis numérico, con un lenguaje de programación de alto nivel para cálculo científico. Es desarrollado por Scilab Enterprises, bajo la licencia CeCILL, compatible con la GNU-GPL.
 Las características de  Scilab  incluyen análisis numérico, visualización 2-D y 3-D, optimización, análisis estadístico, diseño y análisis de sistemas dinámicos, procesamiento de señales, e interfaces con Fortran, Java, C y C++. Posee una  herramienta llamada Xcos permite una interfaz gráfica para el diseño de modelos.

  

Software de Análisis Estadístico (SAS)

 

https://www.r-project.org/ R es un lenguaje y entorno de programación para análisis estadístico y gráfico. Se trata de un proyecto de software libre, resultado de la implementación GNU del premiado lenguaje S. R y S-Plus (versión comercial de S) son, probablemente, los dos lenguajes más utilizados en investigación por la comunidad estadística, siendo además muy populares en el campo de la investigación biomédica, la bioinformática y las matemáticas financieras.  A esto contribuye la posibilidad de cargar diferentes bibliotecas o paquetes con finalidades específicas de cálculo o gráfico. R se distribuye bajo la licencia GNU-GPL y está disponible para los sistemas operativos Windows, Macintosh, Unix y GNU/Linux.
 


https://www.gnu.org/software/pspp/PSPP es una aplicación de software libre para el análisis de datos. Se presenta en modo gráfico y está escrita en el lenguaje de programación C. Usa la biblioteca científica GNU para sus rutinas matemáticas, y plotutils para la generación de gráficos. Es un reemplazo libre para el software propietario SPSS.

 

Software de Geometría Interactiva

 

https://www.geogebra.org/GeoGebra es un software matemático interactivo libre para la educación en colegios y universidades. Su creador Markus Hohenwarter, comenzó el proyecto en el año 2001 en la Universidad de Salzburgo y lo continúa en la Universidad de Atlantic, Florida. GeoGebra  es un programa Java, por lo que se necesita tener instalado Java Runtime Environment y por tanto está disponible en múltiples plataformas. Es básicamente un procesador geométrico y un procesador algebraico, es decir, un compendio de matemática con software interactivo que reune geometría, álgebra y cálculo, por lo que puede ser usado también en física, proyecciones comerciales, estimaciones de decisión estratégica y otras disciplinas. Su categoría más cercana es software de geometría dinámica. GeoGebra permite el trazado dinámico de construcciones geométricas de todo tipo así como la representación gráfica, el tratamiento algebraico y el cálculo de funciones reales de variable real, sus derivadas, integrales, etc. 

Software Matemático Integrador 


Mención aparte merece  SAGE, un entorno que integra múltiples programas matemáticos libres  con el objetivo de crear una alternativa viable a Magma, Maple, Mathematica, y MATLAB.

http://www.sagemath.org/

SAGE es un sistema algebraico computacional   escrito en Python y en una versión modificada de Pyrex (llamada inicialmente SageX y posteriormente Cython). Reune y unifica bajo un solo entorno, lenguaje y jerarquía de objetos toda una colección de software matemático y trata de rellenar los huecos de funcionalidad dejados por unos y otros. Aunque SAGE está disponible para varios sistemas operativo, también cuenta con un servidor de acceso público online (http://www.sagenb.com/).

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