符號數學Python？

Question

我extreamly數學和編程和計劃開始符號數學項目從零開始感興趣。

1. 這是不錯的項目想法？

2. 從哪裏開始？

3. 應該如何處理這個 項目？

4. 任何良好的資源？

在此先感謝。

Answer 1

1. 這是一個很好的項目練習編程技能。但是，如果你想創建其他人將要使用這是你不想開始allone，並從頭開始一個項目真正的圖書館......

2. 從哪裏開始：看一看解決方案那已經在那裏，想想你想做什麼不同。你的項目與其他項目有何不同？

3. 資源：SymPy is a Python library for symbolic mathematics

Answer 2

@Resources：你可以看看pythonica--這是一個嘗試在Python中實現Mathematica類型的程序（源代碼可供下載）。

Answer 3

這個pySym Blog也可能讓你感興趣的獲取想法和初學者，並學習其他人在做什麼與Python &符號數學。

Answer 4

更多資源的方式：SympyCore：

的SympyCore項目的目的是尋求新的高性能解決方案，在Python編程語言來表達和處理符號表達式，並嘗試新的符號模型來達到基本一致和足夠一般的符號模型，這將很容易擴展到計算機代數系統（CAS）。

Answer 5

符號數學是一個有趣的項目。無論是否有人使用它，在你的問題中似乎都沒有問題，所以潛入。

我已經寫了兩年這些年。最酷的是SQL語句中的一個 - 它在SQL上做了一些簡單的符號操作來摺疊一些額外的AND條件。不是一個完整的「求解器」或「優化器」或其他任何東西，只是可能的任何SQL where子句的一些符號操作。調試器不太酷;它做了複雜的數學計算（符號）變量的堆棧偏移量。操作數，運算符，函數等

你必須決定什麼操縱這些對象都參與 -

通過定義一個數學表達式的元素開課。爲表達式獲得具體價值是一件容易而明顯的事情。從所有變量都具有綁定的情況開始。

然後處理一些變量保持未綁定的情況，並且您只能評估表達式的一部分。

然後處理將表達式重新排列爲規範形式。即，你已經完成了部分評估並且有Add(Variable(x), Add(Variable(x), Lit(3)))。您需要編寫規則將其轉換爲Add(Multiply(Lit(2), Variable(x)), Lit(3))。

一個非常酷的練習是優化括號，以便打印輸出具有捕獲含義所需的最少圓括號。

有很多很多其他的「表達式轉換」規則，我們都在學校學習做代數操作。其中很多。

特別是，在某些情況下，重新排列方程以隔離變量可能非常困難。

做衍生變換很容易，但符號集成對於大量特殊情況確實非常困難。

基本很有趣。取決於你想走多遠，它逐漸變得更難。

Answer 6

1.這個好項目的想法是什麼？

是的;我期望它能提供一個有趣的工作源泉，它將很快測試和擴展你的編程能力。

2.從哪裏開始？

我其他的建議，你應該看看現有的工作。 SAGE非常令人印象深刻，如果你問我的建議，我建議你首先編寫一個用數字和符號進行算術的基本系統;然後看看SAGE並編寫一個模塊來擴展系統，換句話說就是成爲一個更大的貢獻者，而不是試圖獨自完成這一切。還請看看Mathematica和Maple，Macsyma和Axiom。後者2是免費的（我認爲），但它們在網上都有很好的文檔記錄，是思想和挑戰的重要來源。

3.如何接近這個項目？

一個人會接近吃大象。一次咬一口。更嚴重的是，我認爲存在一些核心問題，比如表達式的表示，以及一些基本的功能（多項式算術），這些功能可以削減你的牙齒。

4.任何好的資源？

很多和很多。谷歌爲「計算機代數」，「術語重寫」。看看亞馬遜上有什麼可用的。並且，如果您有權訪問，請查看ACM數字圖書館

祝您好運。

Answer 7

我認爲這對任何技能水平的程序員來說都是一個很棒的項目。實現一個功能強大的符號計算器非常簡單，非常有用。如果你繼續在廣度上工作，那麼有很多有趣的功能需要添加，以至於你可以長期使用它。如果你選擇深入，你會發現很快就會得到很難。如果這就是你喜歡的，你可以無限地挑戰自己。

有很多很好的資源。我推薦zur Gathen和Gerhard編寫的「現代計算機代數」一書，雖然它比一般的符號操作更關心特殊形式（多項式，整數，矩陣）的算術。當你剛開始的時候，你可能通過查看一些Lisp或Scheme教程得到更好的幫助，因爲符號數學在Lisp中的概念上非常簡單，並且在Python中構建一個符號引擎時，你或多或少必須實現一個mini-Lisp作爲基礎。

正如其他人指出的，你可以看看SymPy和sympycore的靈感或具體算法。任何一個項目的源代碼都有點複雜（但從中學習起來並不難）。 （如果我可能會插入一點，我回到wrote a tiny symbolic engine（作爲一個週末的項目 - 這是非常小的，我從來沒有工作過），它在大約200行代碼中實現了一個通用的符號引擎，然後有300行代碼實現了符號算術和符號布爾代數，並進行了一些非常簡單的簡化，或許比SymPy更容易挖掘，但是其中的一切都是你可以輕易發現的，並且可能更有趣這樣做。）