Aplicación de Wolfram Mathematica en Ingeniería Es un programa utilizado en áreas científicas, de ingeniería, matemáticas y áreas computacionales. Originalmente fue concebido por Stephen por Stephen Wolfram, quien continúa siendo el líder del grupo de matemáticos y programadores que desarrollan el producto en Wolfram Research, compañía ubicada en Champaign, Illinois. Comúnmente considerado como un sistema de álgebra computacional, Mathematica es también un poderoso lenguaje de programación de propósito general. Wolfram|Alpha cubre un impresionante abanico de áreas de conocimiento. Puedes ver una lista de éstas en su página de ejemplos ordenados por tópicos. La siguiente lista te da una muy superficial muestra de lo que puedes hacer con Wolfram|Alpha; la mejor forma de descubrir su potencial es visitando su página y que hagas tus propias consultas y comparaciones. Los ejemplos son entradas que darías a Wolfram|Alpha: Anagramas: Encontrar los anagramas de una palabra u oración, por ejemplo "Pepsi cola" te dará "episcopal". Análisis dimensional: Comparar cantidades físicas y calcular combinaciones sin dimensión, por ejemplo "force, mass, acceleration" te da la segunda ley de Newton. Astrofísica: Calcular el periodo orbital de un cuerpo orbitando otro, por ejemplo "Kepler's third law, 4 solar masses, 5 Earth masses, 2.5 AU", te da el periodo orbital en años, días y horas, además de la ecuación. Búsqueda de direcciones IP: Toda la información sobre, por ejemplo, el URL "about.com", como número de visitantes al día, ubicación geográfica, entre otras estadísticas. Cálculo: Calcular una integral definida, por ejemplo "integrate sin x dx from x=0 to pi". Colores: Puedes pedir información sobre un color en específicamente de una marca, por ejemplo "Benjamin Moore 1500". O también puedes hacer adiciones de colores, por ejemplo "red + blue + yellow". Datos financieros: Por ejemplo información sobre acciones, como "MSFT" (Microsoft). También puedes calcular operaciones más complejas como el cálculo de una hipoteca "mortgage $150,000, 6.5%, 30 years".
Deportes: Puedes obtener información de un equipo de un deporte en un año en específico, por ejemplo "Pittsburgh Steelers 2008". Enfermedades: Puedes obtener información sobre una enfermedad específica, por ejemplo "depressive disorder". Eventos históricos: Puedes obtener datos de un evento histórico, por ejemplo "World war 1", y también puedes construir una línea de tiempo, por ejemplo "World war 1 World war 2". Física cuántica: Por ejemplo calcular la energía de un fotón dada una longitud de onda "photon energy 435nm". Geología: Puedes identificar la capa que le corresponde a una profundidad dada, por ejemplo "3500 Km below the surface of the earth", además de datos relacionados como densidad, presión, etc. Geometría: Por ejemplo calcular las propiedades de un triángulo dadas las longitudes de sus lados "5, 12, 13 triangle". Minerales: Puedes obtener información sobre un mineral en específico, por ejemplo "topaz". Regresiones: Por ejemplo para hacer una regresión lineal de datos bidimensionales "linear fit {1.3, 2.2},{2.1, 5.8},{3.7, 10.2},{4.2, 11.8}". Sistemas de sustitución: Puedes analizar un sistema de sustitución, como por ejemplo "substitution system 1->2, 2->31, 3->24, 4->15, 5->2". Soluciones químicas: Para calcular propiedades de una solución química, por ejemplo "0.4 molar potassium hydroxide". Trigonometría: Puedes analizar un polinomio trigonométrico como "cos(x) + 1/2 cos(2x) + 1/4 cos(4x)".
Aplicación en Ingeniería: Wolfram Alpha es un proyecto gratuito de dimensiones impresionantes. Ante la necesidad de que existiera un “Google” que pudiera
recopilar información 100% confiable y con más detalle surgió este proyecto hace unos 3 años. Con esta aplicación podrás resolver problemas avanzados de cálculo, integrales, derivadas e incluso plano complejo. A continuación se presentan algunas de las ramas en donde se puede aplicar Wolfram Mathematica:
Ingeniería Ambiental: tanto si es para predicción de cambios en el clima, desarrollo de energía alternativa o modelado de polución, la solución de Mathematica para las Ciencias Ambientales le permite trabajar fácilmente con cualquier dato (incluyendo datos Wolfram|Alpha), aplicar las técnicas computacionales más sofisticadas, y generar modelos completamente interactivos que son ideales para publicación o verificación de resultados. Algunos ejemplos de su aplicación en esta rama son:
Funciones para calcular automáticamente probabilidades yexpectativas de cualquier evento, permitiendo cálculos rápidos para muchos problemas Estadística descriptiva para datos univariados y multivariados, y técnicas de análisis exploratorias para estudiar la calidad del aire y otros datos
Ingeniería Química: Simule sus procesos químicos con modelos completamente interactivos listos para implementar, usando una combinación de computación potente, estadística y optimización, interactividad instantánea y datos químicos incorporados. Un sistema, un flujo de trabajo integrado. Detrás de la solución de Mathematica para Ingeniería Química se encuentra la resolución de ecuaciones diferenciales con selección automática de algoritmos más sofisticada del mundo, control de precisión automática y procesamiento simbólico previo -todo para obtener resultados precisos en forma eficiente. Algunos ejemplos de su aplicación en esta rama son:
Entorno integrado para construcción de modelos de ingeniería química, análisis estadístico, optimización y generación de informes y aplicaciones interactivas. Cree instantáneamente aplicaciones interactivas y varíe parámetros en tiempo real para estudiar problemas multi-parámetros en fenómenos de transporte, ingeniería de reacción, cinética, etc.
Ingeniería Industrial: Optimice sus procesos e implemente medidas de administración de calidad, cree rápidamente prototipos e implemente aplicaciones interactivas, y genere informes dinámicos automáticamente: todo en un sistema, con un flujo de trabajo integrado. Detrás de la solución de Mathematica para Ingeniería Industrial se hallan los algoritmos de última generacion, herramientas sofisticadas de análisis estadístico, de autoverificación, de aritmética de alta precisión, y el motor numérico y simbólico más preciso del mundo. Algunos ejemplos de su aplicación en esta rama son:
Rutinas potentes de optimización para maximizar la eficiencia de procesos usando el método justo a tiempo de administración de inventorio, manufactura esbelta y otras prácticas Generación de informes dinámicos que contienen gráficos, textos y aplicaciones interactivas
Ingeniería del petróleo: Examine exploración sísmica y datos de pozos, evalúe modelos de reservorios y visualice todo en tres dimensiones. La solución de Mathematica para Ingeniería del Petróleo integra funciones incorporadas de análisis de frecuencia y filtrado, funciones de graficación interactiva y potentes capacidades computacionales interactivas para modelado y simulación -- aumentando eficiencia y entregando mejores resultados de producción. Algunos ejemplos de su aplicación en esta rama son:
Fácil creación de herramientas interactivas para ajustar parámetros para creación de prototipos de algoritmos de procesamiento de datos, modelos o simulaciones. Filtre datos sísmicos con transformaciones Fourier, análisis de dominio de frecuencias y funciones de filtrado incorporados .
