SageMathのソースを表示

[[Category:数値解析]]
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{{Related|Matlab}}
{{Related|Octave}}
{{Related|Mathematica}}
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[http://www.sagemath.org SageMath] (旧名 '''Sage''') は数式処理や数値計算を行うためのプログラムでメインの言語として [[Python]] を使っています。Maple, Matlab, Mathematica といった商用プログラムの代わりとなることを目指しています。

Sage は以下をサポートしています:
* '''微積分学''': [[Wikipedia:Maxima (software)|Maxima]] と [[Wikipedia:SymPy|SymPy]] を使用。
* '''線形代数''': [[Wikipedia:GNU Scientific Library|GSL]], [[Wikipedia:SciPy|SciPy]], [[Wikipedia:NumPy|NumPy]] を使用。
* '''統計処理''': [[Wikipedia:R (programming language)|R]] (through RPy) と SciPy を使用。
* '''グラフ''': [[Wikipedia:matplotlib|matplotlib]] を使用。
* [[Wikipedia:IPython|IPython]] を使用する'''インタラクティブシェル'''。
* [[Wikipedia:Python Imaging Library|PIL]], [[Wikipedia:SQLAlchemy|SQLAlchemy]] などの '''Python モジュール'''へのアクセス。

== インストール ==

* {{Pkg|sagemath}} にはコマンドラインバージョンが含まれています。
* {{Pkg|sagemath-doc}} には HTML ドキュメントやコマンドラインのインラインヘルプが含まれています。

{{Note|多くの Sage パッケージは、{{pkg|sagemath}} パッケージの [[pacman#パッケージのインストール|オプションの依存関係]] または [[AUR]] で利用できるため、通常の Arch パッケージとして追加でインストールする必要があります。それらの機能の利点。 {{ic|sage -i}} を使用してインストールする必要はないことに注意してください。実際、pacman を使用して SageMath をインストールした場合、このコマンドは機能しません。}}

== 使用方法 ==
Sage は、数値計算用に多少の [http://doc.sagemath.org/html/ja/tutorial/afterword.html#section-mathannoy 改良] が施された Python をスクリプト言語として主に使用します。

=== Sage コマンドライン ===
Sage はコマンドラインから起動できます:
 $ sage

Sage コマンドラインに関する情報は [http://doc.sagemath.org/html/en/reference/repl/index.html このページ] を見てください。

コマンドラインは IPython シェルがベースになっていて、Sage では全ての [http://doc.sagemath.org/html/ja/tutorial/interactive_shell.html 設定] を使用することができます。IPython のチュートリアルを読みたい場合はコミュニティによってメンテナンスされている [http://wiki.ipython.org/Cookbook IPython Cookbook] を見てください。

ただし、プロットなど、場合によっては使いづらいことがあります。何かをプロットしたい場合、例えば:
 sage: plot(sin,(x,0,10))
Sage は外部アプリケーションでブラウザウィンドウを開きます。

=== Sage Notebook ===
{{Note|SageMath の Flask notebook はメンテナンスモードとなっており Jupyter notebook に置き換わって廃止される予定です。新しいワークシートを作成するときは Jupyter notebook を使うことを推奨します。{{pkg|sage-notebook-exporter}} アプリケーションで Flask ノートブックを Jupyter に変換できます。}}

高度な利用方法で Sage を使うときに適しているインタフェースは Notebook です。コマンドラインから Notebook サーバーを起動するには、次を実行:
 $ sage -n

ノートブックは http://localhost:8080 からブラウザでアクセスすることができ、ログインを要求します。

しかしながら、インターネットを介さずにサーバーを個人用に動かしている場合、ログインは面倒です。次のコマンドを使うことで、ログインを必要とせずに、Notebook を起動してブラウザで自動的にポップアップさせることができます:
 $ sage -c "notebook(automatic_login=True)"

Sage Notebook に関する完全なチュートリアルは [http://doc.sagemath.org/html/en/reference/notebook/index.html Sage のドキュメント] を見てください。{{ic|notebook()}} コマンドの詳細は [http://doc.sagemath.org/html/en/reference/notebook/index.html このページ] を見てください。

=== Jupyter Notebook ===
SageMath の {{Pkg|sagemath-jupyter}} には [https://jupyter.org/ Jupyter] notebook のカーネルが含まれています。カーネルを使うには、{{Pkg|ipython2-notebook}}{{Broken package link|パッケージが存在しません}} と {{Pkg|mathjax}} をインストールして、次のコマンドで notebook を起動してください:
 $ jupyter notebook
そして "New..." ドロップダウンメニューから "SageMath" を選択します。SageMath の Jupyter notebook は {{ic|%display latex}} コマンドを使って [[LaTeX]] で出力することができ {{Pkg|jmol}} がインストールされている場合 3D プロットもサポートします。

=== Cantor ===
[http://edu.kde.org/applications/mathematics/cantor/ Cantor] は KDE Edu Project に含まれているアプリケーションです。Maxima, Sage, Octave, Scilab などの様々な数式処理アプリケーションのフロントエンドとして使うことができます。Cantor で Sage を使用する方法は Sage wiki の [http://wiki.sagemath.org/Cantor Cantor のページ] を見てください。

Cantor は[[公式リポジトリ]]から {{Pkg|cantor}} パッケージでインストールすることができ、このパッケージは {{Grp|kde-applications}} や {{Grp|kde-education}} グループに含まれています。

=== ドキュメント ===
ローカルのドキュメントは HTML や PDF などの複数のフォーマットにコンパイルすることができます。Sage の全てのリファレンスを作成するには、次のコマンドを (root で) 実行してください:
 # sage --docbuild reference html

''reference'' ツリー全体の HTML ドキュメントが作成されます (1時間以上かかるかもしれません)。ドキュメントツリーの一部を作成することもできますが、何が必要なのか自分で調べておく必要があります。それまでは、[http://doc.sagemath.org/ オンラインリファレンス] を見るのが良いでしょう。

ドキュメントのリストは {{ic|sage --docbuild --documents}} を見てください。サポートされているフォーマットのリストは {{ic|sage --docbuild --formats}} を見てください。

== 任意のアドオン ==
=== SageTeX ===
システムに [[TeX Live]] をインストールしている場合、[http://doc.sagemath.org/html/ja/tutorial/sagetex.html SageTeX] に興味を覚えるかもしれません。Sage のコードを LaTeX ファイルの中に含めることができるようになるパッケージです。TeX Live は自動的に SageTeX に対応するようになっているので何も考えないで使いはじめることができます。

シンプルな例として、以下は Sage の 2D プロットを TEX ドキュメントに含める例です ({{ic|pdflatex}} を使用するとします):
* ドキュメントの前に {{ic|sagetex}} パッケージを記述
 \usepackage{sagetex}

* {{ic|sagesilent}} 環境を作成してコードを挿入:
 \begin{sagesilent}
 dob(x) = sqrt(x^2 - 1) / (x * arctan(sqrt(x^2 - 1)))
 dpr(x) = sqrt(x^2 - 1) / (x * log( x + sqrt(x^2 - 1)))
 p1 = plot(dob,(x, 1, 10), color='blue')
 p2 = plot(dpr,(x, 1, 10), color='red')
 ptot = p1 + p2
 ptot.axes_labels(['$\\xi$','$\\frac{R_h}{\\max(a,b)}$'])
 \end{sagesilent}

* プロットを作成 (例: {{ic|float}} 環境の中):
 \begin{figure}
 \begin{center}
 \sageplot[width=\linewidth]{ptot}
 \end{center}
 \end{figure}

* 以下を実行してドキュメントをコンパイル:
 $ pdflatex <doc.tex>
 $ sage <doc.sage>
 $ pdflatex <doc.tex>

* 出力されたドキュメントを確認してください。

SageTeX の完全なドキュメントは [http://www.ctan.org/pkg/sagetex CTAN] にあります。

== トラブルシューティング ==

=== TeX Live が SageTex を認識しない場合 ===

TeX Live のインストールで SageTex パッケージが見つからない場合は、以下の手順を試してみてください (root として、またはローカルフォルダを使用します)
* ファイルを texmf ディレクトリにコピーします:
 # cp /opt/sage/local/share/texmf/tex/* /usr/share/texmf/tex/
* TeX Liveをリフレッシュする。
* TeX Live をを更新します:

{{bc|
# texhash /usr/share/texmf/
texhash: Updating /usr/share/texmf/.//ls-R... 
texhash: Done.
}}

== 参照 ==
* [http://www.sagemath.org/ 公式ウェブサイト]
* [http://doc.sagemath.org/ Sage のドキュメント]
* [http://planet.sagemath.org/ Planet Sage]
* [http://wiki.sagemath.org/ Sage Wiki]
* [http://www.sagemath.org/links-components.html Software Used by Sage]