Introduzione a Mathematica

Gianluca Gorni
Università di Udine, Dipartimento di Matematica e Informatica

Primo incontro con Mathematica

Ultima modifica: 4 maggio 2007

Il programma Mathematica è diviso in due parti: l'interfaccia utente (Front End), in cui si scrive l'input e si legge l'output, e il nòcciolo (Kernel), che riceve l'input dall'interfaccia utente, esegue i calcoli, e restituisce l'output.

L'interfaccia utente si basa su un formato file, quello che vedete ora, chiamato notebook. (estensione .nb).

Celle e gruppi di celle

I notebook sono organizzati in una struttura gerarchica che è rappresentata sul margine destro della finestra con una serie di parentesi quadre annidate (brackets). Le parentesi quadre che non ne contengono altre sono dette celle. Questo paragrafo è contenuto in una cella di testo. Altri due sono i tipi di celle che ci interessano: le celle di input, di output e le celle grafiche.

Seguono un'esempio di cella di input con quella di output corrispondente:

1 + 1

L'input è scritto in carattere monospaziato grassetto, l'output in monospaziato normale, entrambi con un rientro rispetto al margine sinistro della finestra. Notate che le quadre a margine delle due celle sono racchiuse da un'ulteriore quadra (quadra di gruppo di celle). Provate per curiosità a cliccare ripetutamente due volte sulla quadra di gruppo, e poi ancora: il gruppo si chiude e si apre.

Come creare, modificare ed eseguire celle

Per creare una nuova cella di input e scrivere:

posizionare il cursore al di sotto dell'ultima cella, o fra una cella e l'altra; se il posto è giusto il cursore appare orizzontale;

cliccando compare una riga orizzontale da un estremo all'altro della finestra;

cominciare a scrivere.

Se si vuole aggiungere o modificare una cella di input già esistente, basta posizionarci dentro il cursore.
Per mandare in esecuzione (o "valutazione") una cella di input si posiziona (se non c'è già) il cursore in un qualsiasi punto della cella (o si clicca sulla quadra a margine) e poi una delle tre azioni equivalenti:

si va al menu Kernel>Evaluation>Evaluate Cells,

o più comunemente, l'⌤ del tastierino numerico.

Chi ha un portatile (senza tastierino numerico) può premere insieme ⇧|⌤.

Maggiori informazioni si possono leggere sull'aiuto on line: andare a Help>Help Browser>Getting Started/Demos.

Inizializzazione

Osservate delle quadre a margine delle seguenti due celle di input:

2 + 2

3 + 3

Le due quadre sono diverse: la prima è una quadra di input normale, mentre la seconda segnala una cella di inizializzazione. Se apriamo un file contenente una o più celle di inizializzazione (come questo) e mandiamo in esecuzione (per la prima volta) un qualsiasi input del file, si aprirà una finestra che chiede se vogliamo eseguire le celle di inizializzazione. Se rispondiamo "sì", le celle di inizializzazione verranno eseguite per prime. Di solito chi scrive il notebook raccoglie nelle celle di inizializzazione dei comandi o definizioni "preliminari" a tutto il resto, che l'utente tipico può ignorare, almeno in prima lettura.

L'esempio di sopra, 3+3, è abbastanza sciocco come inizializzazione, ma il seguente no:

SetOptions[$FrontEnd, 
        CommonDefaultFormatTypes -> {"Output" -> 
              TraditionalForm}];

I file di questa serie contengono tutti questa inizializzazione: serve per avere degli output in formato "tradizionale", di solito più bello da vedere. Per chi è interessato, il comando ha lo stesso effetto del comando di menu Cell>Default Output Format Type >TraditionalForm.

Esercizi

Mandate in esecuzione la seguente cella di input già pronta:

(12 + 15)/9

Creare di seguito una nuova cella di input, scriverci 2*4 (l'asterisco sta per moltiplicazione), e mandare in esecuzione.

Cambiare qualcosa in una cella di input già eseguita, e rieseguire. Osservare la barra del titolo della finestra mentre si manda in esecuzione. È uno dei pochi segni di vita del nòcciolo.

Confrontare l'estremità in alto della quadre a margine di una cella di testo, di input e di output. Sono diverse.

Consultando Help>Help Browser>Getting Started/Demos nella parte che riguarda il sistema operativo che state usando, trovare l'abbreviazione da tastiera per l'esecuzione delle celle di input. Potrebbe essercene anche un'altra non riportata.

Fare doppio clic ripetutamente sulle quadre a margine di gruppi di celle, compreso quello più esterno che racchiude tutto il file, e vedere cosa succede.

Dare una letta veloce a Help>Help Browser>Getting Started/Demos>Using the Help Browser.