易用的Wolfram|Alpha,数学的力量:介绍Wolfram|Alpha笔记本版

Wolfram | Alpha笔记本电脑版

Wolfram的下一个大步骤Alpha

Wolfram | Alpha深受学生们的欢迎。无论是在大学还是高中,Wolfram|Alpha已经成为学生们获取答案的普遍方式。但这是一个一次性的过程:学生输入他们想问的问题(说数学)和Wolfram|Alpha给了他们(通常是丰富的上下文)答案。它非常有用,尤其是和它的逐步解决方案功能。

但是如果一个人不愿意只是一次性答案,怎么办?如果一个人想要建立(或通过)整个计算怎么办?好吧,这就是我们创造的Mathematica和它的整个笔记本界面做。和30多年了这就是世界各地都有无数的发明和发现。这也是几代高级学生一直教

但是尚未准备好使用Mathematica的学生呢?如果我们能够掌握Mathematica的力量怎么办(现在是什么Wolfram语言),但将其与Wolfram的易于alpha结合起来?

好吧,这就是我们所做的Wolfram | Alpha笔记本电脑版

它建成了一个巨大的技术塔,但它所做的就是让任何学生 - 没有学习任何语法或阅读任何文档 -立即通过计算建立或工作.只需键入输入您将在Wolfram | Alpha中的方式输入。但现在你不仅仅是获得一次性答案。相反,一切都在Wolfram笔记本,您可以保存和使用以前的结果,并构建或通过整个计算工作:

Wolfram笔记本

笔记本电脑的力量

能够使用Wolfram|阿尔法风格的自由形式的输入是什么打开Wolfram|阿尔法笔记本版到全范围的学生。但是它的用途笔记本电脑的环境这使得它对教育具有独特的价值。因为通过能够通过一系列的步骤来解决问题,学生们能够真正参与到他们正在做的计算中。

试着一步。看看会发生什么。如果你想改的话。理解的输出。看看它如何适应下一步。然后,就在你的笔记本里,看看你所有的步骤是如何组合在一起,得出最终结果的。然后把你的工作记录在笔记本上,下次再继续,或者复习。

但笔记本电脑不仅仅用于存储计算。它们还可以包含文本和结构。因此,学生可以使用它们不仅仅是为了做他们的计算,还可以保留笔记,并解释他们正在做的计算,或者他们得到的结果:

学生笔记本电脑

事实上,Wolfram笔记本使一种全新的学生工作成为可能:计算论文.计算论文具有文本和计算 - 组合,建立了人类和计算机贡献的叙述。

写一篇计算机论文的过程是学生参与学习材料的一个很好的方式。计算式论文也可以很好地展示学生的成就,同时也是评估学生理解能力的一种方法。它们不仅仅是作业用的东西:它们是活跃的、可计算的文档,学生可以在未来的任何时候保存和使用。

学习笔记本-点击放大

但学生并不是唯一制作笔记本的人。在Wolfram|Alpha Notebook Edition中,笔记本也是教师向学生提供资料的一个很好的媒介。在笔记本上描述一个概念,然后让学生在笔记本上做自己的计算来探索。或者在笔记本上定义一个作业或考试,然后让学生填写他们的作业(并在笔记本上评分)。

任务

使用Wolfram|Alpha Notebook Edition来创建概念的可视化是非常常见的。通常情况下,学生们只会问他们自己的视觉化。但教师也可以为可视化设置模板,让学生填写自己的功能或数据,自己探索。

可视化

Wolfram|Alpha Notebook Edition也支持动态交互可视化—例如使用Wolfram语言操作功能。在Wolfram | Alpha笔记本版学生(和老师!)可以建立各种动态可视化使用自然语言

动态可视化

但是,如果您想要一些更复杂的交互演示,这可能很难指定呢?好的,Wolfram|Alpha Notebook Edition有直接访问Wolfram示范项目,包含超过12,000个示范。您可以使用自然语言要求演示,或者您可以只是浏览演示项目网站,选择一个演示,复制到您的Wolfram|Alpha Notebook Edition笔记本,然后立即在那里使用它:

示威活动

使用Wolfram|Alpha Notebook Edition,很容易创建引人注目的内容。内容可以包含纯粹的计算或可视化。但是,使用的能力Wolfram知识库- 这也可以涉及广泛的真实世界数据,无论是关于国家化学物质言语或作品.您可以使用自然语言访问它,并直接在笔记本中使用它:

使用自然语言

Wolfram|Alpha Notebook Edition是一个很好的工具,供学生在自己的电脑上使用。但对于讲课和课堂演示(以及学生报告)来说,它也是一个很好的工具。去文件>新的>主持人的笔记本,您将获得一个设置为创建Wolfram的笔记本| Alpha Notebook Edition幻灯片表演

主持人的笔记本

点击开始演讲然后你就可以开始演讲了。但你得到的不仅仅是一个“powerpoint风格”的幻灯片。这是一个完全交互式、可编辑、可计算的幻灯片展示。的操作接口工作。所有内容都可以立即编辑。你可以在演示的过程中进行计算,探索不同的情况,提取不同的数据,等等。

幻灯片

用自然语言编写代码

我们超过30年前发明了笔记本电脑从那以后,他们已经广泛用于Mathematica。但在Mathematica(和Wolfram桌面)笔记本您(默认情况下)指定精确语法和语义的计算Wolfram语言,在Wolfram|Alpha Notebook Edition笔记本中,你只是使用自由形式的Wolfram|Alpha风格的输入来指定它们。

和indeed one of the key technical achievements that’s made Wolfram|Alpha Notebook Edition possible is that we’ve now developed increasingly robust natural-language-to-code technology that’s able to go from the free-form natural language input you type to precise Wolfram Language code that can be used to build up computations:

自然语言编码

默认情况下,Wolfram|Alpha Notebook Edition设置为显示它生成的Wolfram语言代码。您不需要查看此代码(您可以将其设置为始终隐藏)。但是,作为一名语言设计师,我很满意-学生们似乎发现它很容易阅读,实际上往往比数学更容易。阅读它给了他们一个额外的机会来理解发生了什么,并确保他们指定的计算实际上是他们想要的。

Wolfram|Alpha Notebook Edition生成代码的事实有一个很大的副作用:通过日常接触代表他们已经进入的自然语言的代码,学生逐渐吸收的想法用计算语言表达事物,计算思维的概念

如果一个学生想要改变计算,当他们使用Wolfram|Alpha Notebook Edition,他们总是可以编辑他们提供的自由形式的输入。但他们也可以直接编辑生成的Wolfram语言,给他们真实的计算语言体验。

自由格式输入

接下来我应该做什么?预测界面

Wolfram|Alpha Notebook Edition的一个中心目标是完全“自助”——这样所有级别的学生都可以在没有任何外部指导或帮助的情况下成功地使用它。当然,自由形式的输入是实现这一目标的关键。但另一部分是Wolfram|Alpha笔记本版预测界面-根据学生所做的,建议下一步做什么。

输入计算,您通常会看到输入字段下弹出的某些按钮:

按钮

这些按钮会提示前进的方向。在这里逐步解决方案的增强的交互式版本Wolfram | Alpha Pro按部就班的功能-好在笔记本:

一步一步的功能

点击相关计算你会看到你可能想做的不同计算的建议:

相关计算

它建议绘制被积函数和积分:

绘制被积函数和积分

这也暗示了你可能想要看到一个系列扩展:

级数展开

现在请注意,在输出下面有一条关于在这个输出上可能进行的后续计算的建议。例如,单击系数列表要找到系数列表:

系数列表

现在又有了新的建议。例如,单击总计求系数的总和:

找到系数的总数

数学经验

Wolfram|Alpha Notebook Edition有很多功能来增强“数学体验”。例如,单击按钮,你会得到一个“数学键盘”,你可以使用它直接输入数学符号:

数学键盘

Wolfram语言的基础Wolfram|Alpha笔记本版日常处理的数学是世界顶级数学家所需要的。但复杂的数学有时会让学生感到困惑。所以在Wolfram|Alpha Notebook Edition中,有很多方法可以表达“保持数学简单”。例如,您可以将其设置为最小化复数的使用:

简化

简化

Wolfram|Alpha Notebook Edition也默认做的事情像添加积分常数到不定积分:

常量的集成

顺便说一下,Wolfram | Alpha Notebook Edition默认自动格式化优雅的数学输出“传统教科书”形式.但它总是包含一点按钮,这样您就可以在“传统形式”和标准的Wolfram语言形式

在数学中有一个函数很常见,然后说“我想把它画出来!”但是你应该使用什么范围呢?在Mathematica(或Wolfram语言)中,您必须指定它。但是在Wolfram|Alpha Notebook Edition中总是有一个自动选择的范围:

自动范围

但是由于您可以看到Wolfram Language代码(包括范围),因此很容易更改它,并指定您想要的任何范围。

指定范围内

如果您想要获得一个交互式控件来更改范围,或者更改函数中的参数,该怎么办?在Mathematica(或Wolfram语言)中,你必须写一个操作.但是在Wolfram|Alpha Notebook Edition中,你可以使用自然语言构建一个完整的交互界面:

交互界面

而且因为在Wolfram | Alpha Notebook版本操作所有的计算都直接在您的本地计算机上运行,没有什么会因为网络传输而减慢——因此一切都在全速运行。(同样,如果你有一个很长的计算,你可以让它一直在你的电脑上运行;在web上没有像Wolfram|Alpha那样的超时。)

多步计算

Wolfram的一个重要特征之一Alpha Notebook Edition是它不仅仅是一次性计算;它允许您做多步骤计算,实际上涉及与计算机的前后对话,您通常会指的是先前的结果:

多步计算

通常情况下,只讨论最近的结果就足够了,比如“把它画成x的函数”。但也很常见的是,想要回到笔记本的前面的结果。一种方法是说“the result before last(最后的结果)”,或者用the出去n每个结果的标签。但是Wolfram | Alpha Notebook Edition允许您做的另一件事是设置变量的值,然后您可以在整个会话中使用:

设置值

也可以用自然语言定义函数:

定义函数

在处理多步计算时,会出现许多复杂的设计和实现问题。例如,如果你有一个传统的不定积分的结果,有一个积分常数,当你想要画出结果时,你要怎么处理这个常数?(Wolfram|Alpha Notebook Edition一贯处理任意添加剂的常量有效地将它们设置为零。)

整合X.

它也可以复杂地知道什么是指“谈话”中的内容。如果你说“plot”,你试图绘制你的最新结果,还是你要求一个接口来创建一个全新的情节吗?如果您使用代词,如“绘图”,那么它可能更明显,你的意思,并且Wolfram | Alpha Notebook版本有更好的机会能够使用其自然语言理解能力来弄清楚。

世界与Wolfram|Alpha笔记本版

看到Wolfram|Alpha被学生广泛采用是非常令人满意的。但大多数情况下,这种收养都是在课堂之外进行的。现在,有了Wolfram|Alpha笔记本版,我们有了一个工具,可以立即在课堂上使用,在整个大学和大学预科范围。我很高兴看到它如何简化课程,加深理解,使新概念得以教授,并有效地为每个学生提供基于课程的个人人工智能导师。

从今天开始,Wolfram | Alpha Notebook Edition是适用于所有标准计算机平台(Mac, Windows, Linux)。(一个云版本也将很快在网上提供。)学院和大学Wolfram技术系统站点许可今天可以自动开始使用Wolfram | Alpha Notebook Edition;在其他网站许可证的学校,可以立即添加它。它的适用于K-12学校初中大学在教室包装,或作为网站许可证.当然,它也可以个别教师学生爱好者和别的。

(哦,如果你有Mathematica或Wolfram桌面,那么在未来的版本中也可以创建“Wolfram | Alpha Mode”的笔记本电脑,从而有效地集成了Wolfram | Alpha Notebook版功能。并且一般来说,有完美的兼容性Wolfram | Alpha笔记本电脑版MathematicaWolfram桌面Wolfram云Wolfram编程实验室等等——为人们在教育和职业生涯中的进步提供无缝的体验。)

像Wolfram|Alpha和Wolfram language一样,Wolfram|Alpha Notebook Edition在未来还将继续增长。但是今天的成就已经是一个非凡的成就,我认为这将在许多教育领域产生变革。

多于31年前,我们推出了Mathematica(以及现在的Wolfram语言)。十年前我们介绍了Wolfram | Alpha.现在,随着Wolfram|Alpha Notebook Edition的发布,我们第一次尝试了一种全新的计算方法:一个由自然语言驱动的完整的计算环境。它并没有取代Wolfram语言或Wolfram| alpha,但它定义了一个新的方向,最终将把计算的能力带给整个庞大的新受众。

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