20年以上にわたり、技術計算市場には豊富なソフトウェアが存在し、Matlab（ ）、Maple（ ）、Mathematica（ ）といったパッケージは、数え切れないほどの科学者によって日々利用されています。健全な競争に後押しされ、これらの企業は、いくつかのオープンソースプロジェクトと連携して、Macデスクトップに真に強力なコンピューティング環境を提供してきました。
このコンテストの最新弾は、Wolfram ResearchのMathematica 7.0です。バージョン6.0からわずか18か月後のこのリリースでは、多数の新機能と強化された機能が提供されています。
7.0 における最も重要なアップグレードは、組み込み画像処理拡張機能と並列計算拡張機能の 2 つです。どちらも以前はアドオンパッケージとして提供されていましたが、バージョン 7.0 ではプログラムに緊密に統合され、強化されています。
画像処理
画像処理機能の追加は、画像をデータとして直接扱えるようになるため、非常にエキサイティングです。Mathematicaを長年ご利用いただいている方なら、画像の入出力はごく初期のバージョンからインポート機能を通じて可能だったことを覚えていらっしゃるでしょう。しかし、このバージョンでは画像が第一級のツールとして扱われるようになりました。Mathematica 7.0では、数値入力と同じくらい簡単に画像の操作や計算が可能です。画像データをインポートしたり変換したりする必要はありません。画像を切り貼りしたり、コマンドや数式にドラッグ＆ドロップするだけで、直接操作できます。
この機能の詳細に興味がある場合は、Wolfram Web サイトに Mathematica の画像処理能力に関する素晴らしい説明がありますので、ぜひご覧ください。
並列コンピューティング
このアップグレードの2つ目のハイライトは、組み込みの並列処理の追加です。バージョン7.0では、古いParallel Computing Toolkitの基本的なマルチプロセッサツールが統合されています。つまり、Mathematicaをマルチプロセッサマシンで実行する場合、利用可能なプロセッサを簡単に活用して、計算の複数の部分を同時に実行できます。デフォルトのライセンスには、2つの制御カーネルプロセスと4つのサブプロセスが付属しています。たとえば、8コアのMac Proでは、6つのプロセスを使用すると効率的に動作し、2つのプロセッサを空けてマシンをスムーズに実行できます。さらに多くのプロセスが必要な場合は、追加料金で4カーネルアドオンを利用できます。最後に、並列計算を拡張して複数マシンクラスタを活用したいユーザーのために、Wolframは引き続きgridMathematicaパッケージを提供しています。これにより、複数のマシンと複数のプロセッサコアにまたがる同時計算が可能になります。
旧バージョンのParallel Computing Toolkitを使ったことがない方でも、学習曲線は比較的明瞭です。自己完結型のジョブ型計算を並列バッチシステムに投入できます。プログラミングレベルでは、Map、Tableなどの基本的な反復コマンドのParallelバージョンが用意されています。さらに、バージョン6.0で導入されたMathematica言語をサポートする低レベル内部ライブラリの多くも、マルチコアマシンのメリットを活かすように最適化されています。
視覚化
可視化の分野にも重要な追加が行われています。新しいチャート作成ツールとグラフィックスツールが豊富に用意されています。その多くは見た目を美しくするだけのものですが、ベクトルプロットやフィールドプロット、新しい離散データプロット、そしてより複雑な幾何学的プリミティブといった重要な追加機能により、新たな形式のデータ可視化のためのツールが豊富に提供されています。Mathematica 7.0の他の部分と同様に、可視化およびグラフィックスシステムも、将来のバージョンで提供されるであろう必然的な拡張機能と機能強化をサポートするために再設計されました。
また、プログラムのソノライゼーション機能に合成音声のサポートが追加されました。機械が音声合成で結果を読み上げるのはHALに似ていますが、他にも様々な応用が考えられます。バージョン7.0には、文字通り数百もの新機能と強化機能が備わっており、その多くはバージョン6.0で導入された抜本的な変更点を基盤としています。新たにキュレーションされたデータセットには、金融、天文学、気象、ゲノム、化学データベースの大幅な強化に加え、測地学およびGISパッケージの統合が含まれています。Mathematica 7.0では、ほぼあらゆる計算が可能です。新しいデータセットに付属する例は、この種のリソースが持つ可能性を示唆しています。
数学に興味のある方にとって、離散微積分に関する新機能の追加は、これらのシステムを全く新しいレベルで扱うためのツールを提供します。また、Mathematica の豊富な特殊関数コレクションに、ホロノミック超越関数のクラス全体に対する計算を実行できる機能が追加され、さらに充実しました。
Mathematica は複雑になるにつれて、学習曲線も急峻になります。バージョン 7.0 には、豊富な例、相互参照、Web 接続を備えた詳細なヘルプシステムが搭載されており、情報の検索が容易になり、例や応用例の確認もさらに容易になります。また、基本的な計算、授業での使用、ワードプロセッサ、文書作成タスク向けに設計された新しいパレットも含まれています。Mathematica のワードプロセッサ機能は、技術計算システムの標準であり続けています。外部のワードプロセッサを必要とせず、非常に複雑な文書を Mathematica だけで完全に作成できます。
Macworldの購入アドバイス
Mathematica 7.0は、過去20年間の伝統を継承し、各バージョンが科学技術計算の革新における新たな基準を確立してきました。画像処理ツールと並列計算ツールの統合は、バージョン番号の完全な増加を正当化するものであり、数値計算、記号計算、可視化機能の向上、そしてデータとドキュメントリソースの増強は、既にクラス最高の製品をさらに強化します。
[フリップ・フィリップスはスキッドモア大学の心理学および神経科学の教授です。 ]
