Lista de software de análisis numérico - List of numerical-analysis software

Aquí se enumeran notables aplicaciones informáticas para el usuario final diseñadas para su uso con análisis numérico o de datos :

Paquetes de software numérico

  • Analytica es una herramienta patentada ampliamente utilizada para crear y analizar modelos numéricos. Es un lenguaje de programación declarativo y visual basado en diagramas de influencia .
  • FlexPro es un programa para el análisis de datos y la presentación de datos de medición. Proporciona una rica interfaz de usuario similar a Excel y su lenguaje de programación vectorial integrado FPScript tiene una sintaxis similar a MATLAB.
  • FreeMat , un entorno de código abierto similar a MATLAB con licencia GPL .
  • GNU Octave es un lenguaje de alto nivel, diseñado principalmente para cálculos numéricos. Proporciona una interfaz de línea de comandos conveniente para resolver problemas lineales y no lineales numéricamente, y para realizar otros experimentos numéricos utilizando un lenguaje que es principalmente compatible con MATLAB. Las versiones 4.0 y más recientes de Octave incluyen una GUI. Varios programas Linux desarrollados de forma independiente ( Cantor , KAlgebra ) también ofrecen interfaces GUI para Octave. Una comunidad activa brinda soporte técnico a los usuarios.
  • Jacket , una caja de herramientas de GPU patentada para MATLAB, que permite descargar algunos cálculos de MATLAB a la GPU con fines de aceleración y visualización de datos.
  • jLab , una plataforma de investigación para construir un entorno de código abierto similar a MATLAB en Java puro y Groovy. Actualmente admite scripts j-Scripts interpretados (tipo MATLAB) y scripts GroovySci compilados (extensión de Groovy) que proporcionan una interfaz directa al código Java y acceso de scripting a muchas bibliotecas científicas populares de Java (por ejemplo, Weka y JSci ) y asistentes de aplicaciones.
  • Julia (lenguaje de programación) es un lenguaje dinámico de alto nivel con una superficie similar a MATLAB. Hay disponibles paquetes como DataFrames.jl.
  • LabVIEW ofrece enfoques de programación tanto textual como gráfica para el análisis numérico. Su lenguaje de programación basado en texto MathScript utiliza la sintaxis .m-file-script que proporciona cierta compatibilidad con MATLAB y sus clones.
  • LAPACK proporciona rutinas de Fortran 90 para resolver sistemas de ecuaciones lineales simultáneas, soluciones de mínimos cuadrados de sistemas lineales de ecuaciones, problemas de valores propios y problemas de valores singulares y las factorizaciones matriciales asociadas (LU, Cholesky, QR, SVD, Schur y Schur generalizado) .
  • MATLAB es un software propietario ampliamente utilizado para realizar cálculos numéricos. Viene con su propio lenguaje de programación, en el que se pueden implementar algoritmos numéricos.
  • GNU MCSim es un paquete de simulación e integración numérica, con capacidades rápidas de Monte Carlo y de cadena de Markov Monte Carlo.
  • ML.NET es una biblioteca de aprendizaje automático de software libre para el lenguaje de programación C # .
  • NAG Library es una extensa biblioteca de software de rutinas de análisis numérico altamente optimizadas para varios entornos de programación.
  • O-matriz
  • pandas es una biblioteca de código abierto con licencia BSD que proporciona estructuras de datos y herramientas de análisis de datos para el lenguaje de programación Python.
  • Perl Data Language proporciona grandes matrices multidimensionales para el lenguaje de programación Perl y utilidades para el procesamiento de imágenes y el trazado gráfico.
  • Plotly : biblioteca de trazado, línea de comandos de Python e interfaz gráfica para analizar datos y crear gráficos basados ​​en navegador. Disponible para R , Python , MATLAB , JavaScript , Julia y Perl .
  • Rlab es otro programa informático de software libre que se parece mucho a MATLAB. El desarrollo de Rlab cesó durante varios años, pero se revivió como RlabPlus.
  • ScaLAPACK es una biblioteca de rutinas de álgebra lineal de alto rendimiento para máquinas de memoria distribuida en paralelo que presenta una funcionalidad similar a LAPACK (solucionadores de sistemas lineales densos y con bandas, problemas de mínimos cuadrados, problemas de valores propios y problemas de valores singulares).
  • Scilab es un paquete de análisis numérico avanzado similar a MATLAB u Octave. Viene con una GUI completa y Xcos que es una alternativa a Simulink. ( software gratuito , licencia CeCILL compatible con GPL )
  • Seq2SeqSharp es un marco de aprendizaje profundo de codificador-decodificador rápido y flexible basado en tensor que admite la diferenciación automática, diferentes tipos de redes (Transformer, LSTM, BiLSTM, etc.), múltiples GPU y otras características. Es licencia BSD-3-Clause y se puede utilizar para tareas de procesamiento de lenguaje natural.
  • Sysquake es un entorno informático con gráficos interactivos para matemáticas, física e ingeniería. Como otras aplicaciones de Calerga , se basa en un lenguaje compatible con MATLAB.
  • TK Solver es un sistema de software de modelado matemático y resolución de problemas basado en un lenguaje declarativo basado en reglas, comercializado por Universal Technical Systems, Inc.
  • Torch es una biblioteca de aprendizaje profundo con soporte para manipulación, análisis estadístico y presentación de tensores.
  • XLfit , un complemento para Excel que proporciona análisis estadístico y de ajuste de curvas.

Sistemas de álgebra computarizada de propósito general

Artículo principal: Lista de sistemas de álgebra informática
  • Macsyma , un sistema de álgebra informática de uso general, que tiene una versión gratuita con licencia GPL llamada Maxima .
  • Maple , un paquete de software matemático comercial de uso general.
  • Mathcad ofrece una interfaz WYSIWYG y la capacidad de generar ecuaciones matemáticas con calidad de publicación.
  • Mathematica ofrece evaluación numérica, optimización y visualización de una amplia gama de funciones numéricas. También incluye un lenguaje de programación y capacidades de álgebra computacional.
  • PARI / GP es un sistema de álgebra computacional ampliamente utilizado diseñado para cálculos rápidos en teoría de números (factorizaciones, teoría de números algebraica, curvas elípticas ...), pero también contiene una gran cantidad de otras funciones útiles para calcular con entidades matemáticas como matrices, polinomios, series de potencias, números algebraicos, etc., y muchas funciones trascendentales. PARI también está disponible como una biblioteca C para permitir cálculos más rápidos.
  • SageMath es un software matemático de código abierto, con una interfaz Python unificada que está disponible como interfaz de texto o gráfica basada en la web. Incluye interfaces para CAS de uso general propietario y de código abierto, y otros programas de análisis numérico, como PARI / GP, GAP, gnuplot, Magma y Maple.
  • Speakeasy es un entorno numérico interactivo que también incluye un lenguaje de programación interpretado. Nacido a mediados de los 60 para la manipulación de matrices y aún en continua evolución, fue pionero en los paradigmas más comunes de este tipo de herramientas, presentando tipificación dinámica de los objetos de datos estructurados, asignación dinámica y recolección de basura, sobrecarga de operadores, vinculación dinámica de compilados o interpretó módulos adicionales aportados por la comunidad de usuarios y así sucesivamente.
  • Trilinos es una colección de bibliotecas orientadas a objetos de código abierto para su uso en aplicaciones científicas y de ingeniería. Trilinos se basa en algoritmos de álgebra lineal paralelos escalables.

Orientado a la interfaz

  • Baudline es un navegador de frecuencia de tiempo para análisis de señales numéricas y visualización científica.
  • COMSOL Multiphysics es un software de análisis, resolución y simulación de elementos finitos / paquete de software FEA para diversas aplicaciones de física e ingeniería, especialmente fenómenos acoplados o multifísica.
  • La gráfica de datos es proporcionada por NIST .
  • DADiSP es un programa comercial centrado en DSP que combina la capacidad numérica de MATLAB con una interfaz similar a una hoja de cálculo .
  • EJS es una herramienta de software de código abierto , escrita en Java, para generar simulaciones.
  • Euler Mathematical Toolbox es un poderoso laboratorio numérico con un lenguaje de programación que puede manejar números, vectores y matrices reales, complejos y de intervalo. Puede producir gráficos 2D / 3D.
  • FEATool Multiphysics es una caja de herramientas de Matlab GUI para simulaciones multifísicas de elementos finitos FEM y PDE.
  • FEniCS Project es una colección de proyectos de soluciones automatizadas para PDE .
  • Hermes es una biblioteca en C ++ de algoritmos de elementos finitos adaptativos avanzados para resolver problemas acoplados de PDE y multifísica.
  • Fityk es un programa de análisis de datos y ajuste de curvas. Se utiliza principalmente para el ajuste de picos y el análisis de datos de picos.
  • FlexPro es un programa comercial para el análisis y la presentación interactivos y automatizados de principalmente datos de medición. Admite muchos formatos de datos de instrumentos binarios y tiene su propio lenguaje de programación vectorizado.
  • IGOR Pro , un paquete de software con énfasis en series de tiempo, análisis de imágenes y ajuste de curvas. Viene con su propio lenguaje de programación y se puede utilizar de forma interactiva.
  • LabPlot es una aplicación de visualización y análisis de datos construida sobre la plataforma KDE.
  • MFEM es una biblioteca de C ++ escalable, liviana y gratuita para métodos de elementos finitos .
  • Origin , un paquete de software que se usa ampliamente para hacer gráficos científicos. Viene con su propio compilador C / C ++ que se ajusta bastante al estándar ANSI.
  • PAW es un paquete de análisis de datos gratuito desarrollado en el CERN .
  • SPSS , una aplicación para análisis estadístico.
  • QtiPlot es un programa de análisis de datos y visualización científica, similar a Origin.
  • ROOT es un paquete de análisis de datos multipropósito orientado a objetos gratuito , desarrollado en el CERN .
  • Salome es una herramienta de software gratuita que proporciona una plataforma genérica para el procesamiento previo y posterior de la simulación numérica.
  • Shogun , una caja de herramientas de aprendizaje automático a gran escala de código abierto que proporciona varias implementaciones de SVM (como libSVM, SVMlight) bajo un marco común e interfaces para Octave, MATLAB, Python, R
  • Waffles es una colección de software libre de herramientas de línea de comandos diseñada para programar operaciones de aprendizaje automático en experimentos y procesos automatizados.
  • Weka es un conjunto de software de aprendizaje automático escrito en la Universidad de Waikato .

Orientado al lenguaje

  • acslX es una aplicación de software para modelar y evaluar el rendimiento de sistemas continuos descritos por ecuaciones diferenciales no lineales dependientes del tiempo.
  • ADMB es un paquete de software para el modelado estadístico no lineal basado en C ++ que utiliza la diferenciación automática.
  • AMPL es un lenguaje de modelado matemático para describir y resolver problemas de alta complejidad para la optimización a gran escala.
  • Ch , un lenguaje interpretado comercial basado en C / C ++ con matriz computacional para visualización y cálculo numérico científico.
  • APMonitor : APMonitor es un lenguaje de modelado matemático para describir y resolver representaciones de sistemas físicos en forma de ecuaciones diferenciales y algebraicas.
  • Armadillo es una biblioteca de plantillas C ++ para álgebra lineal; incluye varias descomposiciones, factorizaciones y funciones estadísticas; su sintaxis ( API ) es similar a MATLAB.
  • Clojure con bibliotecas numéricas Neanderthal, ClojureCUDA y ClojureCL para llamar a funciones de álgebra lineal y matriz optimizadas en CPU y GPU.
  • Julia está diseñada para la computación científica paralela en la nube en JIT basado en LLVM como backend. Roscado ligero “verde” (corrutinas). Llamadas directas de funciones C desde código (no se necesitan envoltorios ni API especiales), soporte para Unicode. Potentes capacidades de tipo shell para gestionar otros procesos. Macros tipo Lisp y otras instalaciones de metaprogramación.
  • ELKI un marco de software para el desarrollo de algoritmos de minería de datos en Java .
  • GAUSS , un lenguaje de programación matricial para matemáticas y estadística.
  • GNU Data Language , un compilador gratuito diseñado como un reemplazo directo de IDL.
  • IDL , un lenguaje comercial interpretado basado en FORTRAN con cierta vectorización. Ampliamente utilizado en la física solar , fusión , ciencias atmosféricas y comunidades médicas . El lenguaje de datos GNU es una alternativa gratuita.
  • ILNumerics.Net , una biblioteca matemática de C # que trae funciones de computación numérica para ciencia, ingeniería y análisis financiero a .NET Framework .
  • KPP genera código Fortran 90 , FORTRAN 77 , C o Matlab para la integración de ecuaciones diferenciales ordinarias (ODE) que resultan de los mecanismos de reacción química.
  • Madagascar , un paquete de software de código abierto para el análisis de datos multidimensionales y experimentos computacionales reproducibles.
  • mlpack es una biblioteca de código abierto para el aprendizaje automático, que proporciona una API simple y consistente, mientras que aprovecha las características del lenguaje C ++ para proporcionar el máximo rendimiento y flexibilidad.
  • NCAR Command Language es un lenguaje interpretado diseñado específicamente para el análisis y visualización de datos científicos .
  • O-Matrix : un lenguaje de programación matricial para matemáticas, ingeniería, ciencia y análisis financiero.
  • OptimJ es un lenguaje de modelado matemático basado en Java para describir y resolver problemas de alta complejidad para la optimización a gran escala.
  • Perl Data Language , también conocido como PDL, una extensión de matriz de Perl ver.5, utilizado para la manipulación de datos, estadísticas, simulación numérica y visualización.
  • Python con conocidos paquetes de computación científica: NumPy , SymPy y SciPy .
  • R es un sistema ampliamente utilizado con un enfoque en la manipulación de datos y estadísticas que implementa el lenguaje S. Hay muchos paquetes de complementos disponibles ( software gratuito , licencia GNU GPL ).
  • SAS , un sistema de productos de software para estadísticas. Incluye SAS / IML, un lenguaje de programación matricial.
  • VisSim es un lenguaje de diagrama de bloques visual para la simulación de sistemas dinámicos no lineales y desarrollo integrado basado en modelos. Su rápido motor ODE admite la simulación en tiempo real de modelos complejos a gran escala. El generador de código de punto fijo altamente eficiente permite apuntar a procesadores integrados de punto fijo de bajo costo.
  • Wolfram Language, que se utiliza en muchas tecnologías de Wolfram como Mathematica y Wolfram Cloud
  • World Programming System (WPS) , admite la mezcla de lenguajes Python , R y SAS en un programa de un solo usuario para el análisis estadístico y la manipulación de datos
  • Yorick es un lenguaje de programación interpretado diseñado para numéricos, trazado de gráficos y simulación.

Históricamente significativo

  • Calculadora de escritorio costosa escrita para TX-0 y PDP-1 a fines de la década de 1950 o principios de la de 1960.
  • S es un lenguaje de programación (basado en matrices) con un fuerte soporte numérico. R es una implementación del lenguaje S.

Ver también

Referencias