Mathematica/開始使用Mathematica

安裝

Mathematica支持的操作系統有Windows、Linux、Mac OS X等，安裝的方式可能會隨軟件版本和操作系統的不同而有所不同。一般只需要運行相應的安裝程序即可。如果您是第一次安裝Mathematica，安裝之後還需要激活，您可以按照Mathematica的指引，根據自己的實際情況選擇不同的激活方式。具體可以參考Mathematica虛擬全書中的「Installing Mathematica」和「Activating Mathematica」。

筆記本界面

當完成了安裝與激活之後，打開Mathematica，您將會看到一個空白的窗口，這就是Mathematica的筆記本界面。在這裡輸入您的命令，再按下Shift+Enter，Mathematica就會進行運算。

比如說，輸入2+2：

	2 + 2

然後按下Shift+Enter，窗口將會變成：

 In[1]:=	2 + 2
Out[1]=	4

Mathematica自動為您的輸入加上了標籤In[1]:=，為輸出加上標籤Out[1]=，表明這是第一個輸入和輸出。

除了這兩行字，最右邊還有三個藍色的右中括號^[1]。每個括號代表一個單元（Cell）：第一個括號在2+2的右邊，代表輸入單元；第二個在4的右邊，代表輸出單元；第三個則把輸入輸出兩個單元括起來，構成了一個輸入/輸出對單元。^[2]當您輸入新的內容時，又會產生新的單元。Mathematica筆記本就是這些通過單元組織起來的。

事實上，筆記本不僅Mathematica的工作界面，還是Mathematica默認的文檔格式。您可以把您的Mathematica計算和程序保存成後綴名為.nb的筆記本文件，還可以用Mathematica寫文章、做幻燈片。不過，限於篇幅，這本教程不打算詳細介紹關於筆記本的更多內容，有興趣的讀者可以查閱Mathematica虛擬全書中的「Notebooks And Documents」部分。

文本界面

然而，我們看到的筆記本界面只是Mathematica的一個前端，並不是Mathematica真正進行計算的部分。

我們可以來找一下Mathematica真正進行運算的部分在哪裡。在Windows系統下，打開任務管理器，點擊「進程」（如果您用的是Mac OS X系統，可以打開活動監視器）。您會發現，正在運行的與Mathematica有關的進程有兩個：Mathematica.exe和MathKernel.exe。這個MathKernel.exe就是Mathematica真正進行計算的部分——內核。而筆記本界面的任務只是讓用戶能夠方便地與Mathematica內核交流。

如果您直接打開Mathematica內核程序（在操作系統提示符下輸入math命令，或者直接找到並點擊MathKernel的圖標），這時打開的就是Mathematica的文本界面。文本界面非常樸素，並沒有字體和顏色的變化：

Mathematica 8.0 for Microsoft Windows (32-bit)
Copyright 1988-2010 Wolfram Research, Inc.

In[1]:=

在文本界面中，您可以直接與Mathematica內核交互。與筆記本界面不同的是，結束輸入時按的是Enter而不是Shift+Enter。

文本界面使用起來遠不如筆記本界面那麼方便，只能以純文本形式輸出，數學公式就變成了下面這種古怪的模樣，而且無法輸出圖像、聲音等。因此一般情況下我們都不會用到文本界面。

In[1]:= 2+2

Out[1]= 4

In[2]:= Integrate[1/(x^3+1),x]

               -1 + 2 x
        ArcTan[--------]                             2
               Sqrt[3]     Log[1 + x]   Log[1 - x + x ]
Out[2]= ---------------- + ---------- - ---------------
            Sqrt[3]            3               6

In[3]:= Plot[Sin[x],{x,0,2Pi}]

Out[3]= -Graphics-

註記

↑ 我無法在這裡用維基代碼弄出這種效果。
↑ 這可以看作是一個「讀入—求值—打印循環」（Read-Eval-Print Loop，簡稱REPL）。REPL這個概念源於Lisp語言，後來泛指一切解釋性語言的交互環境。數學軟件用的多是這種形式。

Mathematica虛擬全書中的相關內容

[1] 我無法在這裡用維基代碼弄出這種效果。

[2] 這可以看作是一個「讀入—求值—打印循環」（Read-Eval-Print Loop，簡稱REPL）。REPL這個概念源於Lisp語言，後來泛指一切解釋性語言的交互環境。數學軟件用的多是這種形式。

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