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入門Mathematica【決定版】Ver.7対応 いろいろな問題が解ける! 理解できる!

コンピュータ

日本Mathematicaユーザー会(編著)

A5判  288頁 並製
 2,900円+税
ISBN 978-4-501-54620-5 C3041
在庫あり

奥付の初版発行年月 2009年06月
書店発売日 2009年06月22日

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目次

第Ⅰ部 基礎編
 第1章 Mathematicaの基本
  1.1 ドキュメントセンター(ヘルプ)の使い方
  1.2 Mathematicaの文法について
  1.3 厳密数と非厳密数
  1.4 基本計算1
  1.5 基本計算2
  1.6 リストって何だろう
  1.7 リストの作り方
  1.8 リストの要素の選び方
  1.9 FullFormと式
  1.10 純関数
  1.11 MapとApply
  1.12 NestとFold
  1.13 関数の作り方
  1.14 記号計算1
  1.15 記号計算2
  1.16 Ruleの処理
  1.17 式の簡略化と変数のクリア
  1.18 関数とパッケージの作り方
  1.19 ImportとExport
  1.20 以前のバージョンからの移行
 第2章 グラフィックス
  2.1 グラフィックスの文法
  2.2 Plot関数とオプションの基本
  2.3 ParametricPlotとPolarPlot
  2.4 不等式領域の描画
  2.5 データの描画
  2.6 描画ツールとグラフィックスインスペクタ
  2.7 3次元のグラフ
  2.8 DensityPlot,ContourPlot,ContourPlot3D
  2.9 ParametricPlot3DとRegionPlot3D
  2.10 ListPlot3D,ListContourPlot,ListDensityPlot
  2.11 グラフィックスリミティブ(2次元)
  2.12 グラフィックスリミティブ(3次元)
  2.13 Glow,Specularity,Lighting
  2.14 GraphicsGrid
  2.15 アニメーション
  2.16 インタラクティブな表現
  2.17 グラフィックスの表現形式
  2.18 グラフィックスの無駄を避ける方法
  2.19 サウンド
 第3章 マニピュレート
  3.1 マニピュレートの基本
  3.2 スライダーを使いこなそう
  3.3 ポップアップメニューを使おう
  3.4 ロケータで平面図形を描こう
  3.5 ロケータをもっと詳しく学ぼう
  3.6 プログラムを整理する
  3.7 変数の動ける範囲を制限する
  3.8 Mathematica Player
  3.9 ユーザー定義変数や関数の使い方
  3.10 コンテキストの有効な使い方
 第4章 関数を作る
  4.1 即時的な定義
  4.2 地縁的な定義
  4.3 引数に応じて結果を変える
  4.4 引数を計算に利用する
  4.5 即時的な定義と地縁的な定義の組み合わせ
  4.6 パターンマッチの活用
  4.7 さまざまなパターンオブジェクト
  4.8 フロー制御 —IfとWhile
  4.9 局所変数(静的スコープ)
  4.10 オプション
第Ⅱ部 応用編
 第5章 Mathematicaを活用する —統計,経営,環境問題への応用
  5.1 [統計]記述統計から多変量解析まで
  5.2 [統計]がんの判定式
  5.3 [経営]投資経済性の評価
  5.4 [経営]投資案の感度分析
  5.5 [環境]温暖化と生活圏
  5.6 [環境]過去34万年の気温変化
 第6章 解いてみよう! —高校生のためのグレブナー基底入門
  6.1 授業の目的
  6.2 方程式を解こう
  6.3 解法に用いてきた戦略
  6.4 グレブナー基底アルゴリズムの実践
  6.5 今日私たちが学んだこと
  6.6 グレブナー基底の応用
 第7章 Mathematicaでアプリケーションを作る
  7.1 ナンバープレースの説明
  7.2 3×3サイズの終了判定
  7.3 3×3サイズの問題作成
  7.4 3×3サイズのパズル完成
  7.5 9×9サイズへの終了判定の拡張
  7.6 9×9サイズへの問題作成の拡張
  7.7 9×9サイズへのパズル版の拡張
  7.8 親切な機能を追加しよう
  7.9 見た目を綺麗にしよう
 付録A キーボードショートカット
  A.1 入力時のショートカット
  A.2 評価時のショートカット
  A.3 マウスの複数回クリック
 付録B 実行を途中でやめたいとき
 付録C 他言語との比較と処理速度
  C.1 MathematicaとC,Basicでのプログラミング比較
  C.2 プログラム形式と計算速度の関係
  C.3 Excel関数とMathematica関数
  C.4 Mathematicaの処理速度
  C.5 Mathematicaの入出力形式
 付録D Mathematicaで小説を読む
 索 引

前書きなど

 ようこそ,Mathematicaの世界へ!本書は日本Mathematicaユーザー会(JMUG)のパワーユーザーの面々によって書かれた,Mathematicaの入門書です.この300ページ弱の本の中に,Mathematica,そしてプログラミングの魅力がいっぱい詰まっています.ぜひ,その魅力を感じ取り,プログラミングをみなさんの活動の中に活かしてください.
 コンピュータは,我々の生活の中に深く浸透してきています.そして高校や大学でコンピュータ社会の必要性が叫ばれています.それを自由に使いこなせることこそが,これからの社会を切り開いていく上で必要だというわけです.しかし,コンピュータが使えるということは,どういうことでしょうか?ワープロで文書を作ったり,ネットで情報を検索することでしょうか?これらはコンピュータ上の道具を使うことにはなりますが,それだけのことです。道具と道具を組み合わせて新しいものを生み出すには,道具の組み合わせ方を知らなければいけません.それこそがプログラミングと呼ばれるものです.プログラミングによって未知の問題を分解し,それをコンピュータの中で試しながら解答を見つけることこそが,コンピュータを使う醍醐味と言えるでしょう.
 プログラミングをするための言語は,Fortran,C言語,Java等々,ある問題を解こうとしたとき,それに対して数学的,プログラミング的に多様な道具が提供され,一段高いレベルでプログラムができるというところです.積分や微分という道具も持っています.同じ問題を解くのに,他のプログラム言語であれば100行必要なところが,Mathematicaであればわずか10行程度で済んでしまいます.このことは,問題解説に必要な道具がMathematicaには系統立てて揃っていることを示しています.ユーザーは,問題をどう解きたいかという点に集中していれば,あとはMathematicaがそれを助けてくれるのです.
 しかし,問題をどのようにしてMathematicaで解くか,これは一朝一夕でわかるものではありません.そのためには,どのような道具があり,また,それを使ってどう料理すると良いかを理解する必要があります.本書は,まさにそれをみなさんに学んでいただくために書かれています.基礎編では,問題解決のためのさまざまな道具を学びます.応用編では,それらの道具を使ってある問題を解くにはどうするかを,経済,数学,コンピュータゲームの事例に触れることで,身につけます.初心者の方は基礎編から,すでにMathematicaを知っている方は興味のある応用編から読み始めてもいいでしょう.ただし,Mathematicaはバージョン6以降劇的に変化を遂げました.すでにMathematicaをご存知の方でも,初心者のつもりでグラフィックスの章やマニピュレートの章を読み直すのがよいかと思います.これらの新機能も十分に解説してある点は,類書にない本書の特徴の1つです.
 みなさんのコンピュータは,ネットワークに繋がって,どこからでも情報を取り出すことができます.すばらしい計算速度があり,ギガバイトを軽く超えるデータを扱うことができます.いまこそ,そのコンピュータを自在にあやつり,自分の目的のために,フル活用するときが来たのです.そのために,問題解決能力に優れたMathematicaを利用しようではありませんか.
 本書は,数学,教育,医学など,さまざまな分野でユニークな活動をしている複数の執筆者によって書かれました.各執筆者は,日々Mathematicaを利用し,コンピュータとプログラミングを仕事に役立て,楽しんでいます.そして,その楽しさを他の人達と分かち合いたいと思っています.ぜひ,Mathematicaを学ぼうというみなさんの意欲と,我々執筆者の思いが1つになり,これからのみなさんの創造的活動にMathematicaのプログラミングをお役に立てていただければと思います.
 最後に,執筆者一同として,本書を日本Mathematicaユーザー会の前会長,故 榊原進先生に献呈します.榊原先生は一昨年(2007年)の突然の逝去まで,ユーザー会会長として,いつもMathematicaのおもしろさを語ってくれていました.我々は,先生の今までの活動に感謝するとともに,本書を,その感謝の印として榊原先生に捧げたいと思います.
 2009年5月
 著者代表 日本Mathematicaユーザー会会長
 宮地 力

著者プロフィール

日本Mathematicaユーザー会(ニホンマセマティカユーザーカイ)

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正誤表

上記内容は本書刊行時のものです。

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