LOR-FAQ-Scientific

Материал из LORWiki
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Содержание

Чем построить график?[править]

для трёхмерных данных помимо вышеперечисленного есть:

Как в gnuplot включить поддержку русского[править]

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?[править]

Вручную и автоматически:

А чем можно создать пояснительные рисунки?[править]

  • 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?[править]

  • 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?[править]


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?[править]

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?[править]

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

Чем можно проанализировать данные с масс-спектрометра/хроматографа?[править]

MS:

MS+хроматография:

Какие есть аналоги Mathcad, Matlab, Maple, Mathematica?[править]

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?[править]

Какой есть аналог GPSS?[править]

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

Чем можно нарисовать химическую формулу?[править]

Чем нарисовать молекулу для её дальнейшего расчёта?[править]

Чем считать молекулярную динамику?[править]

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?[править]

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?[править]

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?[править]

Какие есть программы для молекулярной биологии?[править]

  • UGENE — набор инструментов молекулярного биолога.

Какие программы-планетарии есть под linux?[править]

Какие интерактивные программы демонстрации физических явлений существуют?[править]

  • 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?[править]

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?[править]

  • 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?[править]

  • 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?[править]

  • 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?[править]

  • 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?[править]

  • 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[править]

  • 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?[править]

  • 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.