Mathematica について
Mathematicaは数学とその応用のための汎用ソフトウエアである。 現在では高校から大学院までの学生および研究者、エンジニア、アナリストなどに用いられ、科学、技術、ビジネスの分野で用いられている。 このような、より目的を明確にした応用以外にも、大学では Mathematica は数学の理論、あるいは経済統計の理論を直観的に理解するための、 手助けをすることもできる。 あるいはその実際計算の労力のかなりの部分を計算機で置き換えることができる。このようなことは、コンピュータの発達する以前は 考えられなかったことである。 また、Mathematica を動かす、コンピュータシステムとしては、多くのものが 可能であり、汎用性がある。 たとえばWindow 95, 98, 2000, Me, Mac, Unix などはばひろい。多分、読者はこのようなシステムをお持ちか、それが つかえる状況であると仮定している。
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このマニュアルについて
このマニュアルをアクセスしていただきありがとうございました。 授業をコンピュータで体験できるようにマニュアルは準備されています。 このマニュアルでは高校レベルの数学から始まり、大学レベルまで多くを含んでいますが 基本的に数学の知識は最小限で理解できるようになっています。たとえば、グラフィックを楽しむには 数学は必要ありません。高校生あるいは中学生でも使えると思います。ただ、後半には高等数学に 関する内容もあり、それは大学院での授業内容の一部です。項目は独立していますから、 必要なところを読めばよいでしょう。
Mathematica の解説書は非常に多くて、参考になるのですが それぞれ特徴があり、自分の必要とする内容を持った解説書を選ぶのは難しい。読者が、 ある目的があり、Mathematicaを利用したいと考えており、 そのための情報を得たいと思っているとして、そのような解説書を 探すのは大変です。公式マニュアルは大変分厚いし、そもそも目的にそって書かれていないので そのような目的には不向きです。
このノートは筆者の講義を聴講して くれる学生が、そこで学んだ理論をためしたり、あるいは確認 し、さらに応用していけることを目的としています。 従って、mathematicaの入門書としては難しい内容も含んでいる。また解説書としては不十分である点もある。 しかしながら、これらは授業にでて、解説を聞くことで相当補われると考えています。
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経済学部でのMathematica環境
広島大学の学生の方々は Mathematicaは数学教室のパソコンルームにあるパソコンから使うことができる。 Windowsの基本的な使用法を知っていると便利である。 この為の講習は随時行われているので受けるとよい。
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Mathematicaを起動するには
プログラム選択画面から えらんでマウスでクリックする。 通常は次のうちどちらかで起動できる。
1. デスクトップにある多面体の形をしたMathematicaのアイコンをダブルクリックする。
2. スタート => プログラム => Mathematica4 のフォルダ => Mathematicaのアイコン の順にクリックする。
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Mathematica を終了するには 
1.マウスで ファイル をクリックして、メニューを表示させ、終了 をマウスでクリックする。 もしなにも入力していなければただちに終了して、デスクトップの画面に戻る。

2. すでに何か入力してあれば現在の変更を保存するかどうか聞いてくる。 保存しないをクリックすればただちに終了する。 特に、Mathematicaを試しに使っているのであれば保存の必要はないので 保存しなくてもよいだろう。キャンセルをクリックすると終了しない。

3. 現在の入力を保存したい時は保存をクリックする。 ここで現在開いているファイルに名前がすでについているときはただちに上書きされて終了する。 現在開いているファイルに変更を書き込みたくないときは「保存しない」を選ぶ必要がある。 現在のファイルを別名で保存したい時は「ファイル」=>「別名で保存」をクリックして次の手順をおこなう。

4. 3において「保存」を選んだ時に現在のファイルに名前がついていないとき、あるいは「別名で保存」 をえらんだときは新しいウィンドウが開き、 保存する場所、ファイル名、ファイルの種類を聞いてくる。 このうち、保存する場所は自分のコンピュータではどこでもよいがたとえばマイドキュメント としておけばよいだろう。 経済学部の学生ではサーバのなかに指定された自分のディスクNTサーバのg2123222 とかかれたところに保存するとよいだろう。 デスクトップには保存しないほうがよい。 デスクトップが雑然としてしまうし、ログアウトして再びログインした時ファイルが消えてしまうことがある。
ファイルの種類と名前note1.nbのように指定する。 ここでnote1はファイルの名前であり、 nbは拡張子といってファイルの種類をあらわす。 名前は自由に付けることができるが、あまり長くないものまた英語名をつけたほうがよいだろう。
ファイルの種類は通常nbのままにしておく。 ファイル名のボックスをクリックしてそこに書かれている文字を消してそこに「book1」と書き込み 保存をクリックするか、リターンキーを押すと保存され終了する。

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Mathematicaに入力するには

次にいろいろな種類のグラフの描きかたや計算の例を述べてある。 太字の部分をキーボードから入力した後、
1. Shift + Enter すなわちShift キーとEnter キーを同時に押すか、
2. Mathematica のメニューから、 「カーネル」 =>「式の評価」を選びさらに実行したいことに応じて 評価を実行する。たとえば「セルを評価」をクリックする。

もし、読者の入力に間違いがなければ、このあと、ただちにグラフあるいは式、計算結果が 表示される。 それは多くの場合、一瞬のうちに終わる。しかし、場合によっては1時間もかかる場合もある。 それは計算機の能力に依存する。筆者の場合にもある計算機で30分もかかる計算が、 他の計算機ではわずか15秒ということもある。

エラーになった時

よく、あるのは赤字で注意が表示され、何も描かれないか、入力した式がそのまま 表示される場合である。この場合は問題は単純だ。 多くの場合、入力ミスであることが多い。 この時、次に述べる修正法をもちいて、修正して再評価する。

よくある間違いは
1. 命令、関数の最初を大文字にしていない
2. カンマが落ちている
3. 括弧の種類が違う、あるいは忘れている
4. スペースをきちんととっていない
5. 英語や数値を半角でなく、全角で入力している
6. 必要なマクロパッケージを読み込んでいない

などがある。マクロパッケージの読み込みについては以下のマニュアルの中を参照のこと。 mathematica は原則として、英語しか使わないから、最初から、日本語入力は きっておくとよい。

mathematicaが応答しなくなってしまった時

さて、mathematicaをつかっていくと、上に述べたエラー以外にも、もっと 深刻なエラーに遭遇する。この時、mathematicaは計算を続けて、 まったく、何の応答もせずその間あらゆる修正を拒否する。
これを見分ける方法のひとつは現在評価中すなわち計算中の式の右側の括弧に注目する。 この括弧が、太線になっている時はそうである可能性が大きい。
この時はmathematicaの計算エンジンであるKernelが計算中である ことが多い。次の方法でまずkernelを停止し、その後に 修正をする。

Mathematica のメニューから、「カーネル」=>「評価を中止」 をクリックする。

これらの方法でもmathematicaは応答しない場合がある。

これは、多くの場合、命令に致命的な欠陥があるか、 読者があせっていろいろなキーを押した時に起こる。 一般にわからなくなったら、原因がわかるまで何もしないほうが なにもわからずなにかするよりずっとよい。 エラーが発生した時、そのプログラムはかなり厳しい状態なので その時は原因を理解せずにキー操作をするとすべてを壊すこともある。 エラーの原因を探ることに集中することが大切だ。 この時の対処法は次のようだ。

Ctrl + Alt + Delete キーを同時に押す。

これでmathematicaは強制終了する。 ただし、すべての作業中のデータは確実に失われることもある。

これらのことを実行してもだめなとき

この場合でも、ただちに電源は決して切らないこと。 これをすると、場合によっては計算機自体を破壊することになる。 これは上の場合より、ずっと深刻だ。 このような大変なエラーに遭遇できるのは読者がずっとmathematicaを 使い込んだあとでなければおきない。そのぐらい確率は低い。 もし、そのような自体になったら、まず質問をすること。 人に聞くことはかならずしも悪いことではないのだから。

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修正のしかた  入力を間違ったとき、まだShift + Enterを押す前なら 修正したい場所をマウスでクリックした後 Del キーで間違いを消し、新しく書き直す。 あるいは修正したい場所までカーソルを矢印キーで移動した後Del キーで間違いを消し、新しく書き直す。 これは次に述べるようにまえの入力をコピーして 関数の数値あるいは範囲を変えて用いたい時にも用いることができる。
これにたいし、Shift + Enterを押したのちは、このような修正はできない。 このときには、まず現在評価中すなわち計算中の式の右側の括弧に注目する。 この括弧が、太線になっている時は修正はできない。 この時はMathematica のメニューから、「カーネル」=>「評価を中止」をクリックする。 そうすれば、上のような修正ができる。

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コピーの仕方

すでに入力した命令の一部分をコピーして用いたい ことはよくある。

1. 前の入力をそのままコピーしたい時。 Ctrl + L すなわちCtrlキーとLキーを同時に押す。
そのあとでカーソルを移動して、必要なところを修正して評価をすればよい。

2. ウィンドウのコピーとペーストの機能を用いる。
このためにはまずコピーしたい最初の部分まで カーソルを移動する。 このためには矢印キーを用いるかあるいはマウスで移動先を クリックする。 つぎにShift キーを押したまま、コピーしたい最後の部分までカーソルを 矢印キーあるいはマウスでクリックすることにより移動する。 この時、コピーしたい部分は反転表示される。 すなわち、色が変わる。 つぎにマウスを右クリックし、メニューを表示する。ここから「コピー」をクリックする。 つぎにコピー先までカーソルを移動させ、マウスを右クリックしてメニューを 表示して「ペースト」をクリックすれば、コピーができる。

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データの保存をするためには
まず、一般的なことだが読者が慣れてきたら、現在使用中のノートブックは こまめに保存することを薦める。 なぜかというと、一般のワープロソフトと異なり、mathematica は かなり厳しい計算を実行していることが多い。 読者はそれと知らずmathematicaに膨大な計算をさせていることがある。 たとえば、宇宙に存在する原子の数より大きな数を扱わせること もよくおこる。 このような理由により、mathematicaは計算途中でエラーをおこし、停止し、 すべてのデータが失われることが多い。 こまめに保存すれば何時間ものデータを失うことはない。

データの保存のしかた

現在開いているファイルに名前がすでについているとき

Mathematicaのメニューから「ファイル」=>「保存」をクリックする。

現在の編集内容がただちに上書きされる。

現在のファイルを別名で保存したい時

「ファイル」=>「別名で保存」をクリックして次の「現在のファイルに名前がついていないとき」の手順をおこなう。

現在のファイルに名前がついていないとき

Mathematicaのメニューから「ファイル」=>「保存」をクリックする。 新しいウィンドウが開き、 保存する場所、ファイル名、ファイルの種類を聞いてくる。 このうち、保存する場所は自分のコンピュータではどこでもよいがたとえばマイドキュメント としておけばよいだろう。 経済学部の学生ではサーバのなかに指定された自分のディスクNTサーバのg2123222 とかかれたところに保存するとよいだろう。 デスクトップには保存しないほうがよい。 デスクトップが雑然としてしまうし、ログアウトして再びログインした時ファイルが消えてしまうことがある。
ファイルの種類と名前note1.nbのように指定する。 ここでnote1はファイルの名前であり、 nbは拡張子といってファイルの種類をあらわす。 名前は自由に付けることができるが、あまり長くないものまた英語名をつけたほうがよいだろう。
ファイルの種類は通常nbのままにしておく。 ファイル名のボックスをクリックしてそこに書かれている文字を消してそこに「book1」と書き込み 保存をクリックするか、リターンキーを押すと保存され終了する。

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ファイルを読み込む時

「ファイル」=>「開く」

をクリックするとファイルの選択画面になる。 ファイルの種類は通常は.nbファイルを選ぶ。「ファイルの場所」はそれぞれが保存した場所を 選ぶ。必要なファイルをクリックするとファイル名が入力されるので、「開く」をクリックする。

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印刷のしかた まずプリンターの設定が正しくしてあり、電源が入っていることを確認する。 メニューから「ファイル」=>「印刷」をえらぶ。印刷まで時間がかかるので 何度をマウスをクリックしないように。必要以上の印刷をしてしまうことになる。
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