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学生向けのFOSS

2008年08月26日 12:10 W.-Dean-Freeman(2008年8月21日(木)) 1 2 3
 フリーソフトウェアコミュニティは、高校や大学の学生にとって便利なソリューションを幅広く提供している。私が使っているLinuxディストリビューションのパッケージリポジトリにも、遺伝子配列解明から素粒子物理学まで、ありとあらゆるアプリケーションが揃っている。本稿では、多くの学生にとって本当に価値があると思われる数学および化学関連のツールをいくつか紹介する。具体的には、TiLP、wxMaxima、Kalzium、Gnome Chemistry Utils、OpenOffice.org Mathである。

TiLP

 Texas Instruments社(TI)製の電卓はあちこちで見かけるし、私も何台か持っている。TI電卓のすばらしさの1つは、統計処理からゲームに至る多数のプログラムのダウンロードがPC接続を介して可能なことだ。残念ながら、そのための通信用ソフトウェアTI ConnectはLinux版がまだTI社からリリースされておらず、WindowsとMac OSのみがサポートされている。

 ただし、代替のフリーソフトウェアソリューションが使える。GTK+ベースのプログラムTiLPは、TI電卓および接続ケーブルのすべてのモデルをサポートしており、UbuntuやLinux MintをはじめとするディストリビューションのMathematics(Universe)リポジトリに収録されている。

 TiLPには、サポート対象デバイスへのアクセスを可能にするモジュール群や、そうしたアクセスに適切なパーミッションを設定するための命令との依存関係がある。そのため、起動の方法は、計算機と接続ケーブルのハードウェア構成によって異なる。私は、主にTI-89とシルバーリンクUSBケーブルを使っている。その場合は、コマンドラインオプションを使って「tilp --calc=ti89 --cable=SilverLink」のようにして TiLPを起動する。

 起動するとポップアップ画面が現れ、電卓内のコンテンツ管理、プログラムおよび変数のインストール/削除、OSのアップデートが行える。また、PC用のTIエミュレータであるTiEmuで使うためのROMダンプも実行できる。

 個人的な要望として、そのうちにプログラムエディタを入れてもらいたいと思っているが、現在使える機能については何の不満もない。

wxMaxima

 TI-89電卓は、数式処理システム(CAS:Computer Algebra System)を備えており、これを強みの1つとしている。とはいえ、この機能にも限界はある。幸いにして、LinuxではいくつかのCASソフトウェアパッケージが利用できる。比較的優秀なのがMaximaで、特に威力を発揮するのがグラフィカルフロントエンドのwxMaximaと組み合わせた場合だ。wxWidgetsツールキットの利用によってwxMaximaはクロスプラットフォームになっており、WindowsやMac OSでも使える。

 Maximaは機能が豊富なので、熟練ユーザの域に達するには時間がかかるかもしれない。しかし、MATLABやOctaveのようなもっと高度なシステムとは違って、Maximaの場合はわかりやすいオンラインヘルプシステムのおかげで、初心者でも問題なく大学の代数や微積分の演習に利用できるはずだ。

 Maximaの難点は、関数の定義に使う「:=」記号からPascal言語の代入演算子をつい連想してしまうことだ。また、「%」記号は定数を意味している(円周率は「%pi」となる)。それに、変数の暗黙的な乗算の扱いが難しく、TI-89のような機種を使いこんだ人は慣れるまでに時間がかかるだろう。そのため、「16x+12x」のようなステートメントを使うと、「構文エラー:Xが中置演算子ではありません」といった反応が返ってくる。

 簡単な関数宣言は、次のようにして行う。

f(x) := ((3 * x^2) * %pi)/(2 * x+7)

 するとこのステートメントは、wxMaximaによって、まるで黒板や教科書を見ているかのような「数式としてふさわしい形」で表示される。その後、「f(14)」と入力すると、「84%pi/5」という答えが得られる。

最終更新:2008年10月26日 17:07