Wolfram語言

Wolfram 語言是一種基于知識的符號編程語言，可用于 Wolfram 獨立產品（如 Mathematica）或 Wolfram Cloud 產品。 它具有內置功能、算法和知識庫以及廣泛的自動化。 它支持多種編程范例，例如函數式、符號式、基于規則的編程，是高級編程語言之一。 特別是，Wolfram 語言可以將各種格式的結構、圖形和（外部）數據處理為符號表達式。 除了數值求解方法外，它還提供了對公式和數據進行符號操作的可能性。

自 Mathematica 于 1988 年首次發布以來，Wolfram 語言一直是軟件包的基本組成部分。

引擎的符號方面使 Wolfram 語言成為計算機代數系統。 該語言可以使用一組規則執行積分、微分、矩陣操作和求解微分方程。 同樣在 1988 年，根據 Theodore Gray 的專利，推出了筆記本型號以及嵌入聲音和圖像的功能。 此外，該語言還提供了用于更復雜任務（如 3D 建模）的功能。

知識引擎 Wolfram Alpha 于 2009 年作為 Wolfram 語言的在線前端發布。 Wolfram 通過將自然英語語言語句翻譯成指向其數據庫的 Wolfram 語言查詢來實現該網站。 導致 Wolfram Alpha 的工作還意味著 Wolfram 的語言實現現在具有對知識庫和自然語言處理功能的內置訪問。

Wolfram 語言具有廣泛的語法，經過精心設計以實現 Wolfram 語言的各種語言、數學和其他格式結構的兼容性、一致性和高效、人類可讀的輸入。 除了正常的 ASCII 線性輸入外，Wolfram 語言還支持二維數學輸入。

Wolfram 語言語法與 Lisp 的 M 表達式大致相似，支持中綴運算符和帶有“函數符號”的函數調用。

Mathematica 中的所有數據對象都以列表結構標注。 列表結構由兩部分組成，列表頭和參數。

自然數和整數作為有符號或無符號字符串（+ 或 -）輸入。 整數具有整數列表標題。 整數可以是任意大小，并由 Mathematica 精確處理。 就像整數一樣，有理數經過精確處理，沒有舍入誤差。

Wolfram 語言以中綴表示法編寫基本算術表達式：

(* 這是注釋。*)4 + 3(* = 7 *)1 + 2 * (3 + 4)(* = 15 *)(* 注意乘法可以省略：1 + 2 (3 + 4) *)(* 除法返回有理數： *)3 / 2(* = 3/2 *)

函數參數在方括號中：

Sin(* = 0 *)(* 這是將有理數轉換為浮點數的函數： *)N(* = 1.5 *)

列表寫在大括號中：

奇數表={1,3,5}(* = {1,3,5} *)

符號用作所有可以想到的 Mathematica 表達式的占位符，并用作類型聲明或操作的同名詞。

內置符號以大寫字母開頭。

Wolfram 語言可以偏離所謂的 M 表達式表示法（基于 FORTRAN 和 Lisp），如果有一種替代的、更易于（對人類）可讀的表示表達式的方式可用的話。 因此用戶可以享受以不同方式輸入表達式的靈活性：

• Wolfram 語言使用多種格式化規則，例如用于公式集中表達式的 TeXForm 和用于自然語言輸入的 InputForm。
• 函數也可以用前綴表達式@和后綴表達式//編寫。
• 推導可以用撇號 ' 標記。
• 中綴符號常見于 + 、 * 和函數符號系統中的其他運算符。

支持柯里化。

模式表示表達式的類。 基本模式構造 _（發音為“空白”）匹配任何表達式。 在 Wolfram 語言中，函數基本上是可以替換的簡單模式：

F := x^0

:= 是一個“SetDelayed”運算符，因此不會立即搜索 x。 x_ 是模式的語法糖]，即 H。 在進一步的評估過程中應替換 x 的任何值的“空白”。

Wolfram 語言可用于 macOS、Linux 和 Windows。 Wolfram 引擎在桌面、云端和移動設備（iOS 和 Android）上運行，并得到主要互聯網瀏覽器的支持。

Wolfram 語言擁有超過 6000 條命令，具有廣泛的應用。 作為 Mathematica 軟件包，Wolfram 語言主要用于大學的技術、數學和科學課程，但也用于研究機構和實驗室。 例如，它包括用于創建和運行圖靈機、創建圖形和音頻、創建和分析 3D 圖形和模型、處理矩陣和求解微分方程的內置函數。 這方面有大量文檔。

Wolfram 語言隨 Raspberry Pi 操作系統免費提供。

Wolfram 語言的官方和參考實現位于 Mathematica 及其在線服務中。 這些是專有的。 然而，Wolfram Research 已經在開源 MIT 許可下發布了該語言的 C++ 解析器。 相關的文檔和參考是 Open Access。

在 Wolfram 語言存在的三十多年中，還開發了許多第三方開源實現。 具有歷史意義的是 Richard Fateman 1991 年的 MockMMA。仍在維護的現代實現是 Java 中的 Symja、Go 中的 expreduce 和基于 SymPy 的 Mathics。 這些實現專注于核心語言和它所暗示的計算機代數系統，而不是 Wolfram 的在線“知識庫”功能。

2019 年，Wolfram Research 發布了 Wolfram Engine 的免費版本，可用作開發的軟件組件，但不能用于商業目的。

Wolfram 語言可以插入許多接口、服務、設備、編程語言、服務、格式等。 被連接。 它提供對 C、C++、Java、.NET 和 R 的本地支持。可以直接從 Wolfram 語言調用 Python 和 NodeJS。

雖然該語言以某種形式存在了超過 25 年，但該語言的名稱直到 2013 年 6 月才正式公布。 在此之前，它在內部被稱為“M”和“Wolfram語言”等各種名稱。 還考慮了許多其他可能的名稱，例如“Lingua”和“Express”。 Wolfram 語言通常被稱為“Mathematica”的同義詞，盡管它是 Wolfram 語言的主要實現。