ทำให้คณิตศาสตร์ง่ายขึ้นด้วยแอป Linux เหล่านี้

อื้ คณิตศาสตร์

ไม่ใช่ที่ทุกคนชอบ แตเรากادไม่มีวันขาดมัน แม้เราส่วนใหญ่ไม่จัดการอินทิกรัลและเวกเตอร์ฟิลด์ทุกวัน เรายังต้องจัดการงบประมาณ และคำนวณพื้นที่ผิวตอนตกแต่งบ้าน

ความวิตกกังวลเรื่องคณิตศาสตร์อาจเป็นจริง แตคณิตศาสตร์ไม่จำเป็นต้องยาก และการใช้ Linux ก็ไม่ยาก ทำไมไม่รวมทั้งสอง? มีแอปเกี่ยวกับคณิตศาสตร์บน Linux หลายสิบตัว: จากเครื่องคิดเลขง่ายๆ ไปจนถึงระบบพีชคณิตคอมพิวเตอร์ที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ เราเลือกเครื่องมือ Linux ที่ดีที่สุดช่วยคุณคูณ หาร และเอาชนะตัวเลขเหล่านั้น

1. เรียนรู้คณิตศาสตร์

ไม่ว่าคุณจะเป็นนักเรียนที่อยากพัฒนาทักษะคณิตศาสตร์ หรือผู้ปกครองที่พยายามโน้มน้าวลูกให้คิดว่าคณิตศาสตร์ไม่หลอน Linux ครอบคลุมคุณแล้ว ผู้ใช้ KDE ได้เปรียบจากโครงการ KDEdu ชุดซอฟต์แวร์การศึกษาสำหรับนักเรียนวิชาต่างๆ แอปคณิตศาสตร์ 2 ตัวน่าสนใจเป็นพิเศษ

KBruch

เศษส่วนและเปอร์เซ็นต์อาจลุกล้ำ KBruch ใช้ภาพสีสันสวยงามอธิบายแนวคิดเหล่านี้ มี 2 โหมดอินเทอร์เฟซ: Learning และ Exercise โหมดหลังเสนอ 5 ประเภทแบบฝึกหัด รวมถึงการแยกตัวประกอบ การเปรียบเทียบ และการแปลงเศษส่วน

Kig

Kig โฟกัสที่เรขาคณิต: ให้คุณวาดวัตถุ 2 มิติและจัดการพวกมันเพื่อเรียนรู้คุณสมบัติเพิ่มเติม คุณสามารถย้ายวัตถุด้วยเวกเตอร์ สร้างชุดจุด (loci) และหากคุณรู้ Python คุณสามารถเขียนสคริปต์ของตัวเองใน Kig ภาพสามารถส่งออกเป็น SVG หรือ LaTeX และแก้ไขในซอฟต์แวร์คณิตศาสตร์อื่น

SMath Studio

หากคุณไม่ชอบแอป KDE ลอง SMath Studio แอปขั้นสูงบ้าง ที่มักแนะนำเป็นตัวเลือกแทน MathCAD มันแก้สมการ ทำอินทิกรัลและอนุพันธ์ ทำงานกับเมทริกซ์และเวกเตอร์ วาดกราฟฟังก์ชัน หรือแค่คำนวณพื้นฐาน อินเทอร์เฟซคล้ายหน้าสมุด และ Reference Book มีตัวอย่างและคำอธิบายปัญหาคณิตศาสตร์ต่างๆ

2. ใช้เครื่องคิดเลขบนเดสก์ท็อป

หากคุณมีมือถือ คุณพกเครื่องคิดเลขอยู่เสมอ ในเบราว์เซอร์ คุณพึ่งพาเครื่องคิดเลขออนไลน์และ Wolfram Alpha ที่ไม่มีที่ทดแทน มีเครื่องคิดเลขมากมายสำหรับ Windows และ OS X แต Linux ไม่ได้แพ้ในเกมตัวเลข เราเคยครอบคลุม Speedcrunch นี่คือเครื่องคิดเลข Linux อื่นๆ ที่ควรรู้

Qalculate

หากเลือก Qalculate คุณจะไม่ต้องการเครื่องคิดเลขอีกแล้ว ทำพื้นฐานได้แล้ว แตฟีเจอร์อย่างรองรับเลขโรมัน จำนวนเชิงซ้อนและอนันต์ เวกเตอร์ และเมทริกซ์ ทำให้ Qalculate โดดเด่น มันแก้สมการ แปลงสกุลเงินและหน่วย SI ทั้งหมด นำเข้า variables และ constants และวาดกราฟฟังก์ชันได้ บน KDE รวมกับ Krunner launcher และมีรุ่นแยกสำหรับ GTK-based environments

Galculator

Galculator เรียบง่ายหรือซับซ้อนตามที่คุณอยากได้จากโหมดอินเทอร์เฟซ (Basic, Scientific) มี Formula Entry mode ที่รวมกับสองโหมดก่อนหน้าได้ และ Paper mode ให้ป้อนนิพจน์เหมือนเขียนบนกระดาษ นอกจากฟังก์ชันและค่าคงที่ 내장 คุณกำหนดเองได้ สลับฐานเลข (ทศนิยม, บাইনารี...) และหน่วยวัดมุม (deg/rad/grad) ได้

Gnome Calculator

เครื่องคิดเลขนี้มีหลายโหมด 2 โหมดที่คุ้มค่าพูดถึง Financial Mode เหมาะสำหรับทำภาษี เพราะมีฟีเจอร์แปลงสกุลเงิน กำไรขั้นต้น และอัตราดอกเบี้ย Programming mode รองรับฟังก์ชันบูลีน ลอการิทึม แฟกทอเรียล และแปลงฐานเลข สำหรับการดำเนินการทั่วไป สลับไป Advanced mode

KCalc

เครื่องคิดเลขค่าเริ่มต้นของ KDE มาพร้อม 4 โหมด: Simple, Science (มีการยกกำลัง แฟกทอเรียล และฟังก์ชันทริโกนometri), Statistic (มี median และ standard deviation), และ Numeral System (แปลงและคำนวณในระบบบाइनารี เฮกซาเดซิมอล และออคทัล) KCalc ปรับแต่งได้ค่อนข้างมาก ตั้งค่าความแม่นยำทศนิยม สลับการจัดกลุ่มตัวเลข และเปลี่ยนฟอนต์และสี รวมค่าคงที่มากมาย และเพิ่มเองได้

NaSC

พัฒนาเดิมสำหรับ elementary OS NaSC คล้าย Numi และ Soulver บน OS X หลายอย่าง อินเทอร์เฟซเรียบง่าย ไม่แน่นแน่น แตฟีเจอร์เด่นคือแนวทางการเขียนสัญลักษณ์คณิตศาสตร์ NaSC ตีความนิพจน์ภาษาธรรมชาติ และคุณพิมพ์โจทย์คณิตศาสตร์เหมือนเขียนในสมุด รองรับการแปลงหน่วย และช่วยเรียนคณิตศาสตร์เพิ่มจากแถบข้างที่ให้ข้อมูล

3. คำนวณคณิตศาสตร์ในเทอร์มินัล

รายการแอป Linux ไม่สมบูรณ์หากไม่มีเครื่องมือ CLI หาก bash เป็น shell ที่คุณเลือก คุณคำนวณพื้นฐานได้ด้วยคำสั่ง

expr

สำหรับการดำเนินการขั้นสูง ติดตั้ง wcalc ซึ่งรองรับการแปลงหน่วย มาพร้อมค่าคงที่และฟังก์ชันในตัวมาก และใช้ระบบเลขหลายระบบได้ Wcalc มีประวัติคำสั่งที่จำทุกการดำเนินการ และคุณรู้จักฟังก์ชันและค่าคงที่ที่รองรับได้โดยพิมพ์

\explain functionname

ไม่อยากติดตั้งอะไร? การกระจาย Linux ส่วนใหญ่มี bc (basic calculator) ติดตั้งมากับตัวแล้ว มันเป็นภาษาโปรแกรมมิ่งที่ implement เป็นเครื่องคิดเลข แต่มีฟีเจอร์ที่จำเป็นครบครัน Bc รองรับ logical operators, relational expressions และ statements ดังนั้นคุณเขียนฟังก์ชันของตัวเองได้

4. ใส่สูตรคณิตศาสตร์ลงในเอกสาร

นักเรียนหลายคนชอบจดบันทึกดิจิทัลมากกว่าปากกากระดาษ และ Linux รองรับได้ดี แม้รวมถึงคณิตศาสตร์ คุณเลือกเส้นทางขั้นสูงกับ LaTeX หรือเขียนการบ้านใน LibreOffice Math

คุณใช้มันใส่สูตรโดยตรงลงในเอกสาร LibreOffice หรือรันเป็นแอปสแตนด์อโลนและจัดรูปแบบสูตร там สร้างสูตรง่าย: เลือกองค์ประกอบจากแถบข้าง หรือพิมพ์โดยตรงใน fruit pane ด้านล่าง รายการอ้างอิงอธิบายว่าแต่ละองค์ประกอบทำอะไร ปรับฟอนต์และสีได้ ส่งออกไฟล์เป็น MathML, XML, PDF และบางรูปแบบที่ Microsoft อนุญาต

จำไว้ว่า LibreOffice Math ไม่ได้คำนวณอะไรเลย คุณใช้มันเพื่อให้สูตรดูดีในเอกสารเท่านั้น

5. แทนที่เครื่องคิดเลขกราฟ

เครื่องคิดเลขกราฟ (graphical calculators) ดีมาก แตแพงมาก หากโรงเรียนอนุญาตให้นำแลปท็อปเข้าเรียน บูท Linux และใช้แอปเหล่านี้ คุณจะเห็นว่ามันมากกว่าแค่แทนที่เครื่องคิดเลขกราฟ

KAlgebra

อีก numero uno จาก KDEdu KAlgebra วาดกราฟฟังก์ชันเป็น 2D และ 3D และส่งออกผลลัพธ์หลายรูปแบบ คุณใช้แท็บ Console และ 2 โหมด (Calculate และ Evaluate) ป้อนนิพจน์และดำเนินการ ผลลัพธ์และตัวแปรถูกติดตามในแถบข้าง KAlgebra รองรับ syntax autocompletion แท็บ Dictionary ช่วยทบทวนความรู้คณิตศาสตร์

Gnuplot

Gnuplot ก็วาดกราฟฟังก์ชัน 2D และ 3D ได้ มันเป็นเครื่องมือ CLI (คุณสั่งในเทอร์มินัล) ส่งออกกราฟไปที่หน้าต่างแยก หรือไฟล์หลายรูปแบบ รวม SVG, PDF, PostScript, DXF, PNG, JPG และแม้แต่ animated GIF Gnuplot มีเอกสารและตัวอย่างการใช้งานครบถ้วน คุณไม่ควรมีปัญหาเริ่มต้นใช้งาน

GeoGebra

GeoGebra อาจแทนที่อุปกรณ์คณิตศาสตร์ทั้งหมดของคุณ ไม่ใช่แค่เครื่องคิดเลขกราฟ มันเป็นซอฟต์แวร์คณิตศาสตร์เต็มรูปแบบ ใช้ได้สำหรับพีชคณิต แคลคูลัส สถิติ เรขาคณิต และกราฟ

อินเทอร์เฟซแบ่งเป็น Views หลายอย่าง (Algebra, Spreadsheet, Probability Calculator...) ตามหน้าที่ และแต่ละ view มี Perspectives ต่างๆ (Geometry, 3D Graphics...) คุณสร้างวัตถุโดยพิมพ์นิพจน์ใน Input Bar และเลือกองค์ประกอบต่างๆ ลากบนหน้าจอ จุดขายของ GeoGebra คือแนวทาง dynamic, interactive -- คุณเปลี่ยนอะไรก็ได้ on-the-fly สังเกตผลลัพธ์ และเรียนรู้จากมัน

6. กลายเป็นมาสเตอร์คณิตศาสตร์

เราเข้าสู่โดเมนของ numerical analysis, symbolic computation และ computer algebra systems การบอกว่าแอปเหล่านี้ overkill สำหรับความต้องการคณิตศาสตร์ประจำวันของคุณ เป็นการพูดน้อยเกินไป อย่างไรก็ตาม มีนักวิทยาศาสตร์ฝึกหัดในบรรดาเรา และพวกเขาอาจมองหาทางเลือกฟรีและโอเพนซอร์สแทน MATLAB และ Mathematica นี่คือสิ่งที่ Linux มีให้

Cantor

Cantor พึ่งพา plugins และ backends ต่างๆ ให้ฟีเจอร์ต่างๆ รวมถึงการวาดกราฟ การหาอนุพันธ์และอินทิกรัล สถิติ และการแก้สมการ รองรับการจัดรูปแบบ LaTeX-style autocompletion และ syntax highlighting อินเทอร์เฟซคล้าย KAlgebra พร้อมแผงแสดงตัวแปรที่มี และคำอธิบายคำสั่งและฟังก์ชันที่เป็นประโยชน์

Genius

Genius มีภาษาสคริปต์ของตัวเองชื่อ GEL ที่คุณเขียนฟังก์ชันเองได้ ใช้ได้สำหรับคณิตศาสตร์เวทมนตร์ทุกอย่าง -- จากสถิติและคอมบิเนทอริกซ์ ไปจนถึงการวาดกราฟ 2D และ 3D Genius ส่งออกผลลัพธ์เป็น LaTeX และ MathML และรองรับเมทริกซ์ เวกเตอร์ การแก้สมการ และนิพจน์บูลีน

Octave

Octave ก็มีภาษาโปรแกรมมิ่งของตัวเอง และให้เขียนโปรแกรมของตัวเองได้ รองรับการดำเนินการหลากหลาย จากการทำงานกับสมการ nonlinear และพหุนาม ไปจนถึงอินทิกรัล เมทริกซ์ สตริง และการวาดกราฟ Octave ได้ GUI เพิ่งแค่ไม่กี่วันนี้ ตอนนี้เป็นเวลาลองแล้ว

Scilab

Scilab คล้าย MATLAB มาก และมุ่งมั่นจะเข้ากันได้มากที่สุด รายการฟีเจอร์และความสามารถเต็มอาจยาวกว่าบทความนี้ รวมถึงรองรับพหุนามและฟังก์ชัน rational, genetic algorithms, สถิติ, 2D และ 3D data visualization, การแก้สมการประเภทต่างๆ และการทำงานกับเมทริกซ์ Scilab อัปเกรดได้ด้วย external modules และคุณพัฒนา extension ของตัวเองได้

SageMath

SageMath คือสมุดบันทึกคณิตศาสตร์ซูเปอร์พาวเวอร์ ใช้ได้สำหรับ linear algebra, combinatorics, calculus, 2D และ 3D กราฟ, animated plots, สถิติ, symbolic computation และมากกว่านั้น มี GUI แบบเบราว์เซอร์ และรุ่นออนไลน์ลองได้

SageMath มี formula editor ของตัวเอง เข้ากันได้กับ LaTeX แชร์ Sage notebooks ได้ง่าย และปรับแต่งลักษณะด้วย CSS เอกสารอ้างอิงเป็นทรัพยากรดีหากอยากรู้ SageMath เพิ่มเติม

7. ใช้การกระจาย Linux เฉพาะทาง

ไม่ควรประหลาดใจที่มีแอปคณิตศาสตร์เยอะมากบน Linux เพราะ OS เองสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการวิจัย ตาม TOP500.org วันนี้มันขับเคลื่อน 97% ของซูเปอร์คอมพิวเตอร์โลก รวมถึงเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์ของ NASA, CERN และ Internet Archive ในสภาพแวดล้อมขนาดใหญ่แบบนี้ การปรับใช้ซอฟต์แวร์แบบ bulk ง่ายกว่าติดตั้งแอปทีละตัว นั่นคือเหตุผลที่สถาบันหลายแห่งพึ่งพาการกระจาย Linux ทางวิทยาศาสตร์ หนึ่งในนั้นคือ Mathbuntu

ทางเทคนิค Mathbuntu คือชุดหนังสือเรียนคณิตศาสตร์และสคริปต์ติดตั้งช่วยดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์คณิตศาสตร์ชุดใหญ่อัตโนมัติ แอปส่วนใหญ่ที่กล่าวมารวมอยู่ใน Mathbuntu ดังนั้นเป็นโซลูชันที่ปฏิบัติได้หากอยากดึงมาทั้งหมดพร้อมกัน

ด้วยแอปเหล่านี้ คุณแน่ใจว่าจะรอดจากปัญหาคณิตศาสตร์ใดๆ และกลายเป็นผู้ชนะ เติมเต็มกับช่อง YouTube และเว็บไซต์ที่อธิบายแนวคิดคณิตศาสตร์ซับซ้อนทีละขั้นตอน

อย่าลืมบอกเราว่าคุณใช้ซอฟต์แวร์ Linux อะไรเพื่อเก่งคณิตศาสตร์ ชอบแอปเดสก์ท็อปหรือเครื่องคิดเลขมือถือ เคยใช้แอปจากรายการนี้ไหม? คอมเมนต์ไป -- คุณได้คะแนนเพิ่มถ้านับได้ว่าผมทำนวนิยายคณิตศาสตร์แย่ๆ ในบทความนี้กี่ครั้ง

เครดิตรูปภาพ: Colorful numbers by Vasya Kobelev via Shutterstock, gnuplot in interactive use via Wikimedia Commons, Polygons by sagescreenshots via Flickr.com, Geogebra software by EdwardFlint via Wikimedia Commons, Scilab screenshot via Wikimedia Commons, Futurama Fry via Memegenerator.net [Broken URL Removed], Texas Dogge via Imgur, Qalculate screenshot via Ubuntu Apps Directory, teacher-calculator via Memecrunch.com, Math Comic by The Gentleman's Armchair.