数学、物理、化学、生物、地理常用软件介绍全解.doc

数学、物理、化学、生物、地理常用软件介绍 一 数学： 1、数学软件： （1）常见的通用数学软件包包括：Matlab和Mathematica和Maple，其中Matlab以数值计算见长，Mathematica和Maple以符号运算、公式推导见长 （2）专用数学包包括： 绘图软件类：MathCAD,Tecplot,IDL,Surfer,Origin,SmartDraw,DSP2000 数值计算类：Matcom,DataFit,S-Spline,Lindo,Lingo,O-Matrix,Scilab,Octave 数值计算库：linpack/lapack/BLAS/GERMS/IMSL/CXML 有限元计算类：ANSYS, MARC,PARSTRAN, FLUENT, FEMLAB,FlexPDE,Algor,COSMOS, ABAQUS,ADINA 数理统计类：GAUSS ,SPSS,SAS, Splus 学公式排版类：MathType,MikTeX,ScientificWorkplace,Scientific Nootbook 2、数学编程： 包括Fortran、C/C++、VB...MatLab、Maple、Mathematica、Femlab、......等编程,讨论各种算法,包括神经网络，模拟退火等，可以应用到计算数学，统计学等。 二、物理 1、 物理软件： 1基本用途软件 (1)符号计算： mathematica：这是唯一一个商业软件，下面有的程序依赖于它，而且由于Wolfram当年也是高能物理出身，因此个人觉得该软件的使用体验很好，也是我唯一动心购买正版的软件。 form：大规模处理符号表达式的利器，下面有的软件包依赖于它，适宜用来做高圈多腿图的计算，但是用起来没有mathematica方便。 maxima：这个是mathematica的免费替代品，但缺点是很多表达式没法像mathematica那样化简，不过好在提供源代码. (2)数值计算： gsl：C程序写的数值计算库，内容还比较全面，用来做数值计算很方便，文档比较详细且集中。 cernlib：CERN的数值计算库以及一系列附加的分析绘图工具（甚至包括了下面的一些程序包）。优点是功能强大，专门针对高能物理中的各种应用比较全面；不过个人觉得文档有些散。 scilab：这个是类似于matlab的通用型数值计算软件，简单易用，界面友好，不过因为通常都直接写c或者fortran程序做计算，因此用得较少，也没做过比较是不是会比自己写调用gsl啥的慢很多。 octave：类似于scilab，目前我还没用过 (3)图形可视化： root：CERN的一个解释型C语言编译器，功能强大，把C语言变成了类似于脚本语言，对做图比较方便。 gnuplot：绘图程序，功能也比较强，用起来也比较方便。 metapost：TeXLive自带的绘图程序，功能还不错，就是用起来不是很方便。 asymptote：在metapost的基础上改进了一些，用起来比metapost方便，不过个人觉得和metapost差不多。（可能我比较弱，无法掌握其精髓^_^） (4)编辑写作： texlive：aps推荐使用revtex4格式写paper，因此这个当然必不可少。 openoffice：有时候不得不用一下Office，可以用它来应急，不过和Office的兼容性确实不好。 2特殊用途： (1).圈图计算 FeynArts：生成Feynman图和Feynman振幅的工具包，在mathematica下使用，方便易学。 FormCalc：配合form（自带得有）和FeynArts对Feynman振幅（小于等于1圈水平）进行解析化简的工具包，在mathematica下使用。 LoopTools：数值计算一圈动量积分的程序包，实际是用了ff包，但是比ff更加易用。但是处理红外发散是用的质量正规化。 QCDLoop：也是计算一圈动量积分的程序包，也用了ff包，但是用维数正规化来处理红外发散。 FeynCalc：具有教学性质的Feynman图计算包，在mathematica中使用，可以对1圈水平的Feynman振幅及模方进行化简，也可进行两圈自能图的计算，给出的表达式和教科书比较接近。 mincer：利用form计算三圈无质量自能图的工具包。 matad：计算三圈真空图的工具包，其中可以有一个质量参数。但是由于和目前form版本不兼容，因此需要进行修改才能配合使用。 (2).数值模拟 madgraph：在树图水平给出Feynman图并进行计算的工具包，利用Helicity方法可计算多腿图