LOR-FAQ-Scientific

Материал из LORWiki
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Содержание

Чем построить график?

для трёхмерных данных помимо вышеперечисленного есть:

Как в gnuplot включить поддержку русского

выбрать кодировку символов можно с помощью команды:

set encoding кодировка

Про русские шрифты написано здесь: http://mydebianblog.blogspot.com/2007/11/eps-gnuplot-latex.html

Про utf8 тут: http://statist.wald.intevation.org/utf8.html

utf8 - дополнение

http://surrender-zen-way.blogspot.com/2010/05/gnuplot-ubuntu-1004-utf8.html gnuplot в Ubuntu 10.04 теперь поддерживает UTF8!

http://www.gnuplot.info/faq/faq.html Update: Version 4.4 contains contains more complete support for UTF-8, including PostScript.

Не забываем про пакет psfrag в LaTeX'е, который позволяет полностью подменять подписи.

Как из графика в виде картинки получить табличку с данными?

Вручную и автоматически:

А чем можно создать пояснительные рисунки?

  • CLUCalc со скриптовым языком CLUScript (CLUViz, переработанный и улучшенный CLUCalc, не имеет версии под Linux)

Чем просмотреть и обработать данные с атомно-силового или сканирующего туннельного микроскопа?

  • Gwyddion поддерживает форматы NTMDT, AIST-NT, NanoScanTech, Femtoscan различных версий и многие другие (около 100 различных форматов). Русская документация по работе с ним.

Какие есть программы для работы с данными оптической микроскопии?


Для обработки изображений можно использовать ImageJ написанное на Java.

Можно посмотреть дополнительные варианты в этом обзоре.

Чем быстро и удобно делать металлографию фотографий микроструктуры материалов с интерактивным исправлением измерений?

Металлография относится к оптической и электронной микроскопии, поэтому в большинстве случаев будет достаточно программы ImageJ. Так, для определения объемных долей фаз можно использовать плагин Grid или, в случае хорошей контрастности изображения, использовать анализ частиц.

Однако, ImageJ на данный момент в поставке без плагинов не позволяет делать неразрушающие измерения изображения с сохранением маркеров. Эта возможность есть у таких программ как Gwyddion и проприетарная ImagePro.

К счастью, есть расширение ObjectJ для ImageJ. Данное расширение позволяет сразу сохранять измерения отдельных размеров в отдельных столбцах таблицы, что не позволяет делать ImagePro (согласно отзывам пользователей этой программы).

Кроме этого поддержка неразрушающих маркеров есть в JMicroVision, но разделения по типам измерений, в отличие от ObjectJ, нет.

Чем можно быстро открыть, исправить, обработать картинки гигантских разрешений?

  • VIPS+Nip2 (первое - движок, второе - интерфейс)
  • Openev Openev для просмотра картинок. На основе библиотеки GDAL.

Чем можно проанализировать данные с масс-спектрометра/хроматографа?

MS:

MS+хроматография:

Какие есть аналоги Mathcad, Matlab, Maple, Mathematica?

Кроме Mathcad, остальные есть под Linux, но, естественно, стоят денег.

Matlab можно попробовать заменить на Scilab или Octave вместе с QtOctave или Octave Workshop. Недостающий функционал в Octave добавляется обычно модулями с Octave-Forge.

Scilab более функционален, чем Octave, но синтаксис Scilab'a в большей степени, чем синтаксис Octave, отличается от синтаксиса MatLab, однако имеется конвертор M2SCI (Matlab2cilab) текстовых скриптов Matlab.

Возможности Scilab можно значительно расширить за счёт внешних модулей, разрабатываемых сообществом и энтузиастами. Среди них и нужно искать так нехватающие многим в основной поставке тулбоксы для Wavelet анализа, обработки изображений и пр.

Об Octave можно подробнее почитать собственно в документации, а также на сайте проекта Xgu.ru.

Еще есть FreeMat. Синтаксис такой же как в Matlab, но реализован только базовый функционал, нет большого числа дополнительных модулей, как в Octave.

Mathcad можно попробовать заменить на SMath Studio.

Для символьных вычислений есть Maxima и графические интерфейсы Xmaxima и wxMaxima. Примеры работы можно посмотреть здесь. Также для символьных вычислений есть Axiom (и его форки OpenAxiom и FriCAS), REDUCE и Mathomatic Активно развивается CAS, написанная на Python:Sympy. Ее можно встраивать в свои приложения.

Для статистического анализа данных есть R с графическими интерфейсами RKWard и R Commander

Кроме специализированных программ, достаточно популярны математические библиотеки для обычных языков программирования, например, NumPy и SciPy для Python, GSL для C.

Упомяну комбайн Sage.

[1]

А чем можно сразу построить математическую модель задачи и решить получившиеся уравнения?

Какой есть аналог GPSS?

О GPSS все давно забыли. Для моделирования систем массового обслуживания есть, например, библиотека SimPy для Python.

Чем можно нарисовать химическую формулу?

Чем нарисовать молекулу для её дальнейшего расчёта?

Чем считать молекулярную динамику?

Молекулярная механика:

и многие другие

Полуэмпирические методы:

большая часть из нижеперечисленного тоже умеет полуэмпирические методы.

Ab initio методы (DFT, Хартри-Фок и т.д.):

и многие другие

А как её считать?

Курс молекулярного моделирования биополимеров Факультета Биоинженерии и Биоинформатики МГУ.

Учебник по использованию PC GAMESS в связке с wxmacmolplt: http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/marek/en/docs/PCG-Tutorial-Usage.pdf

После переименования PC GAMESS в Firefly, на wxmacmolplt надо наложить патчи для нормальной совместной работы. Взять их можно здесь: http://slackbuilds.org/repository/14.0/academic/wxmacmolplt/ Либо можно использовать опцию -legacy в расчётах firefly, делающую выходные файлы firefly совместимыми с gamess-us.

Чем посмотреть результат расчётов молекулярной динамики?

Большая часть программ для рисования позволяет и посмотреть результат, но есть и специализированные пакеты, предназначенные в основном только для визуализации:

и многие другие

Колебательные спектры красиво рисует GaussSum.

Чем перевести из одного химического формата в другой?

Какие есть программы для молекулярной биологии?

  • UGENE — набор инструментов молекулярного биолога.

Какие программы-планетарии есть под linux?

Какие интерактивные программы демонстрации физических явлений существуют?

  • PhET — написано на Java, требуется перевод на русский
  • Step из состава KDE Edu, в основном механика и термодинамика

Какие есть свободные альтернативы пакетам ANSYS, COMSOL Multiphysics, CFD-ACE?

Все эти CAE пакеты предназначены для серьезных инженерных расчетов и лицензии на их использование стоят немалых денег. Но и для них есть свободные альтернативы.

Salome и набор решателей: OpenFOAM, Code-Aster, Code-Saturne.

Elmer, но в качестве генератора сеток и постпроцессора удобнее использовать сторонние утилиты, например, Gmsh и ParaView соответственно. Хотя в последнее время разработчики активно допиливают графический интерфейс (ElmerGUI) и возможно в ближайшем будущем сторонние утилиты использовать больше не будет необходимости.

Так же стоит упомянуть специализированный дистрибутив CAELinux.

Как рассчитать полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором?

  • CAMFR (CAvity Modelling FRamework) - быстрый, гибкий полностью векторный пакет для решения уравнений Масквелла (Maxwell) на C++ с биндингами на Python. Основное назначение - область нанофотоники.
  • Meep Meep (or MEEP) is a free finite-difference time-domain (FDTD) simulation software package developed at MIT to model electromagnetic systems, along with our MPB eigenmode package.
  • openEMS -- пакет для решения уравнений Максвелла методом конечных разностей во временной области (FTDT). Поддерживает работу в прямоугольной и цилиндрической системе координат. Заявлена поддержка SSE и MPI (CUDA и OpenCL, к сожалению, не задействуются). Используется совместно с matlab или octave.


Как аппроксимировать экспериментальные пики Гауссом, Лоренцом и др. кривыми?

  • Fityk - приложение для нелинейной подгонки кривых методом наименьших квадратов.
  • Команда fit в gnuplot, только нужно сначала задать функцию которой аппроксимируется.

С помощью чего можно организовать или упорядочить коллекцию статей? Какие есть аналоги papers?

  • Mendeley — freeware под все три основные платформы, распространяется без исходного кода. Данные для совместной работы (Shared Collection) хранятся в онлайне на серверах mendeley. Бесплатные учетные записи на сервисе mendeley предоставляют ограниченный функционал. В 2013 году Mendeley была куплена издательской компанией Elsevier.
  • Zotero — инструмент для управления библиографическими данными. Существует в виде плагина для браузера, а также отдельного приложения. Интегрируется с LibreOffice, Apache OpenOffice и MS Office.
  • Referencer — Удобный каталогизатор статей. Позволяет вводить и отслеживать библиографические данные, умеет импортировать/экспортировать подборки ссылок в BibTeX формат. "Вкусной" фишкой является сканирование текстов статей в pdf-формате и извлечение оттуда DOI, по которому онлайн можно определить библиографические данные (требуется бесплатная регистрация). Благодаря этому можно быстро каталогизировать большие объемы текстов статей, сохраненные локально. Поддержка тегов, задаваемых пользователем.
  • KBibTex -- KDE-аналог referencer. Гораздо более настраиваемый и удобный. Работает напрямую с bib-файлом.
  • Bibus — библиографическая СУБД. Использует MySQL или SQLite в качестве хранилища, может вставлять ссылки в LibreOffice, OpenOffice.org и Microsoft Word, а также генерировать библиографический список.
  • Zettelkasten — (с нем. "карточный каталог") кроссплатформенное свободное приложение-каталогизатор на Java.
  • JabRef — хранитель ссылок по типу EndNote на основе BibTeX (Java).
  • Docear — ("Dog-ear") пакет программ для работы с научной литературой (работает на большинстве платформ, где доступна Java 6). В нем интегрированы функции поиска, организации и создания научных текстов. А именно: электронная библиотека с поддержкой PDF, менеджер ссылок, инструмент для заметок, с mind maps в центральной роли. Более того, Docear работает с такими существующими инструментами, как Mendeley, Microsoft Word, Foxit Reader. Docear -- бесплатен, с открытым исходным кодом. Основан на Freeplane, а также JabRef и JPod. Финансируется Федеральным министерством технологии ФРГ.

Где можно поискать свободно доступную современную литературу?

  • intechopen естественные и технические науки, впрочем, качество там довольно сомнительное.
  • Green Tea Press издательство объединяет различные книги в сериях Think X, и How to Think Like a Computer Scientist,Little Book of Semaphores. Книги начального уровня, но написаны специалистами в своей области. Доступны их исходные тексты в TeX.
  • МЦНМОЧасть книг в области математики распостраняется под свободными лицензиями

Какой софт может предложить OpenSource психологу и нейрофизиологу?

  • PsychoPy - программа для проведения экспериментов в области восприятия и дальнейшей обработки результатов, написанная, как это ни странно, на Python.
  • NeuroDebian Проект развивающий репозиторий нейрофизиологического и психологического свободного софта. Так же они делают сборки Debian с предустановленным софтом
  • OpenEEG Это проект по созданию дешевых приборов ЭЭГ диагностики и свободного софта для этой же цели
  • EEGLAB Инструмент для анализа ЭЭГ,являющийся расширением для Matlab
  • ODIN объектно-ориентированная библиотека на С++ для анализа данных МРТ

Обработка сигналов

  • библиотека scipy -- данная библиотека на языке Python имеет несколько модулей, представляющих различные алгоритмы обработки сигналов.

Например scipy.signals реализует базовые операции над сигналом(нормирование,поиск пиков и т.д.). Так же данная библиотека поддерживает возможности по созданию цифровых фильтров, расчету и моделированию аналоговых, расчету спектра (на основе БПФ, метод Велча, модифицированный метод Велча,с применением оконных функций и др.),расчету адаптивных фильтров. Многие функции довольно близки по синтаксису к матлаб.

  • GNU Radio Данный фреймворк предоставляет инструменты для анализа сигналов

Что можно использовать для визуализации метаболических путей?

  • Arcadia — просмотрщик, средство визуализации метаболических путей с поддержкой стандартов SBML и SBGN с интерфейсом на Qt.

Прочее ПО для этой задачи можно найти на сайтах SBML и SBGN.