Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 有关几个数学工具的个人看法(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年11月30日16:50:05 星期天), 站内信件

【 以下文字转载自 Science 讨论区 】
【 原文由 zjliu 所发表 】
(转自ctex论坛)
我们现在常用的软件有：mathematia，maple，matlab, fortran,c,oringin等

对于从事基础性物理研究，mathematica比较好。因为这类工作往往不需要做很复杂的计

算，又不是很数学化（所以不需要maple），而且mathematica简单易学，功能也很强大

。适用理论物理，高能物理，等领域的基础研究。

对于从事应用物理学方向的，matlab比较好。一方面，matlab本身对于工程方面有很大

的支持，所以更容易连接过去，最主要的是matlab对于矩阵运算的处理功能是mathemati

ca所不及的。

掌握了这两个工具的一个已经够用了，当然，有很多的东西，mathematica和matlab并不

能计算的，这样就需要其他的数学工具，也就是象c，fortran等较低级的数学工具。不

过，一般性，我觉得fortran比较好，特别是对于做大型计算的，当然，c＋＋也不错，

具体看个人的喜好。在我看来，搞物理的人喜欢用fortran，所以这样大家更容易交流。


物理类需要掌握的还有一个软件是origin，因为用mathematica，fortran和matlab画出

的图形不够精细，必须用origin这样的软件画图。

所以我推荐 mathematica＋fortran＋origin
matlab＋fortran＋origin




我主要从事非线性物理理论工作。工作上也要用到许多数学软件。现有的软件是很方便

。但说实在，很多时候在计算上商业软件是无能为力的。对复杂问题，软件显得太笨了

。许多计算还是要人为干扰，最后用软件整理出较简洁的形式。至于Mathematica和Mapl

e也不见得那个特别好，我发现总这两个软件中总有些对方不会算的情况。可以互补对方

不足。数值计算matlab的确不错。在不涉及循环的情况和大量矩阵运算的情况下，matla

b的效率是很高的。主要原因是这些操作(包括fft)可以用所谓的self-adaptive算法来提

高效率。我作过比对，大矩阵乘法在matlab上实现的效率比fotran和c/c++都要高。但数

值计算中的大部分算法都涉及迭代等循环过程，所以总体效率matlab还是不及其它语言

。所以掌握编程始终是很重要的。比较各种语言，在数值计算上无非是fotran, c/c++比

较流行。但根据检索到文献和其它渠道的资料显示，从编程模型的角度出发，C++极有可

能取代fortran在数值计算上的地位。主要原因是几种新的语言模型及其语义非常适合用

于数值计算。

其实fortran跟C++在数值计算熟优熟劣的问题争辨了很久。国内一般认为Fortran是最好

的。国外的文献检索可以看到反对和支持的声音参半。但近年来，由于几C++的面向对象

特性和两种新的编程概念(generic programming 和 metaprogramming)的提出，好像C++

行计算都直接支持跨unix/linux平台的c语言。虽然在高性能计算中还可以看到Fortran(

90)的踪影。然而，相比起来。语言在相对较大的计算问题上的优势已经不能单单体现在

本地机器上。只有在丛集网络上运行良好、接口较亲和的语言才适合于大规模运算。这

也是C++的优势之一。


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