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Maxima
ist ein mächtiges Computeralgebrasystem in der Art von Derive, Maple oder Mathematica. Es ist auf symbolisch-analytische Berechnungen spezialisiert, jedoch auch für numerische Berechnungen geeignet. Der Vorläufer von Maxima, MACSYMA, wurde in den 60er Jahren am MIT entwickelt und war eines der ersten Computeralgebrasysteme überhaupt. 1998 erfolgte die Erlaubnis, Maxima unter der GPL zu veröffentlichen, so dass das Programm heute ein Open-Source-Projekt ist.
Maxima wird über die Kommandozeile bedient, jedoch existiert eine ganze Reihe von grafische Oberflächen, welche die Bedienung komfortabler machen und die Ausgabe des Programmes besser darstellen können. Die bekannteste und populärste von diesen ist wohl wxMaxima. Für verschiedene Editoren aus der Emacs-Familie existieren ebenfalls Frontends, teilweise mit hervorragender grafischer Ausgabe.
Folgendes Paket muss installiert werden:
maxima (universe)
mit apturl
Paketliste zum Kopieren:
sudo apt-get install maxima
sudo aptitude install maxima
Wer maxima selbst kompilieren möchte, muss zuerst neben den unter [5] genannten Paketen, noch einen Lisp-Compiler wie z.B.
gcl (universe)
mit apturl
Paketliste zum Kopieren:
sudo apt-get install gcl
sudo aptitude install gcl
installieren .
Danach kann man sich von der Homepage den Quellcode herunterladen und einfach kompilieren [5].
Nach Abschluss der Installation lässt sich maxima
in der Konsole starten [3].
Der Konsolenmodus von Maxima eignet sich nicht nur für Puristen, sondern auch für einfache Rechnungen, bei denen ein grafisches Frontend nicht nötig oder überdimensioniert ist.
Insgesamt scheint Maxima aber nicht immer so gut zu funktionieren. So werden die Rechnungen des öfteren mit der Meldung
Maxima encountered a Lisp error: Error in PROGN [or a callee]: Bind stack overflow.
unterbrochen. Die Berechnung kann danach aber fortgesetzt werden.
Die beliebte grafische Oberfläche wxMaxima lässt sich mittels des folgenden Paketes installieren
wxmaxima (universe)
mit apturl
Paketliste zum Kopieren:
sudo apt-get install wxmaxima
sudo aptitude install wxmaxima
Man findet das Programm-Icon unter Lucid im Menü unter "Wissenschaft -> wxMaxima". Alternativ kann man die Anwendung mit wxmaxima
starten [4].
Auch wxMaxima lässt sich sehr einfach aus dem Quellcode erstellen. Neben den unter [5] genannten Paketen muss man noch
libwxgtk2.6-dev
libxml2-dev
mit apturl
Paketliste zum Kopieren:
sudo apt-get install libwxgtk2.6-dev libxml2-dev
sudo aptitude install libwxgtk2.6-dev libxml2-dev
installieren, da wxMaxima auf wxWidgets basiert.
Jetzt kann man das Programm kompilieren [5], sollte aber bei ./configure
die Optionen
./configure --enable-printing --enable-dnd --enable-unicode-glyphs
eingeben, um die komplette Unterstützung zu erhalten.
Danach findet man das Programm im Menü unter "Sonstige -> wxMaxima".
Die grafische Oberfläche ist sehr gut und vor allem sehr ausführlich aufgebaut. Am unteren Rand sieht man Knöpfe für die am häufigsten benutzten Funktionen wie das Lösen von Gleichungen oder das Faktorisieren von Termen. In der oberen Menüleiste findet man die restlichen Befehle, sortiert nach den Gebieten "Gleichungen", "Algebra", "Rechnen", "Vereinfachen", "Plotten" und "Numerisch".
Bei der grafischen Oberfläche wxMaxima passiert es manchmal, dass sich ausgeblendete Zeilen nicht wieder einblenden lassen.
Für KDE-Nutzer steht mit Kayali über das Paket
kayali (universe)
mit apturl
Paketliste zum Kopieren:
sudo apt-get install kayali
sudo aptitude install kayali
auch eine eigene Oberfläche zur Verfügung, die man dann unter "Bildung -> Kayali" starten kann.
Vom Funktionsumfang ist Kayali eher marginal gehalten und stellt per Menü oder Rechtsklick nur die Funktionen zum Differenzieren, Integrieren, Faktorisieren und Plotten bereit, wobei die gezeichneten Graphen etwas verschwommen aussehen. Ganz nett ist der Export als PDF, mit dem man das aktuelle Arbeitsblatt speichern kann.
Bei Kayali funktionieren einige Menüelemente wie zum Beispiel die "Preferences" oder der "About"-Dialog nicht. Ein Semikolon am Ende einer Eingabe bringt das Programm darüber hinaus ins Stocken.
Der GNU TeXmacs is ein leistungsfähiger LaTeX-Editor, der sich auch als Frontend für Maxima einsetzen lässt. Der große Vorteil liegt darin, dass mathematische Formeln im TeXmacs besonders übersichtlich dargestellt werden. Die Einrichtung und Verwendung von Maxima im TeXmacs wird im Wiki-Artikel zum TeXmacs ausführlich beschrieben.
Die Syntax bei der Direkteingabe unterscheidet sich etwas zu Maple oder MuPAD. Funktionen werden beispielsweise immer mit Argument definiert. Eingaben werden durch ein (%i) und Ausgaben durch ein (%o) am Anfang einer Zeile gekennzeichnet. In der grafische Oberfläche wxMaxima kann man diese Symbole anklicken und die zugehörige Rechnung wird eingeklappt.