Yleistä Mathematicasta

Mathematica on matemaattinen ohjelmisto, jossa on mukana sekä symbolinen että numeerinen laskenta. Mathematicalla voidaan myös ohjelmoida ja sen graafiset ominaisuudet ovat erittäin monipuoliset. Muistikirjapohjaisella Mathematicalla voidaan lisäksi tuottaa kauniita dokumentteja.
Mathematican päätekijä on Stephen Wolfram ja yhdysvaltalainen yritys Wolfram Research, Inc. Mathematica on saatavissa moniin eri käyttöympäristöihin: Macintosh, Windows, Linux ja erilaiset Unix-ympäristöt. WWW-sivuilta saa ajantasalla olevaa tietoa ohjelmistosta: http://www.wri.com/

Mathematican rakenne

Mathematica on jaettu kahteen osaan: kerneliin ja front endiin. Kernel eli ydin suorittaa laskennan ja front end on ohjelman käyttöliittymä. Kernel on kaikissa tietokoneissa sama, mutta front end vaihtelee käyttöympäristön mukaan.
Yleisin Mathematican käyttöliittymä on muistikirjapohjainen (notebook-pohjainen). Tämä oppaan notebook-versio on esimerkki muistikirjasta. Mathematica on varustettu usein myös tekstipohjaisella käyttöliittymällä.

Tekstipohjaisessa käyttöliittymässä syötteet kirjoitetaan näppäimistöltä suoraan komentoikkunaan. Tulosteet ilmestyvät myös komentoikkunaan. Grafiikka tulostuu yleensä omaan ikkunaansa.

Muistikirja-käyttöliittymässä Mathematica-istunnosta muodostuu tallennettava dokumentti, jossa voidaan ajaa syötteitä, tulostaa grafiikkaa, muokata aiempia syötteitä, lisätä tavallista tekstiä jne.

Käyttäjä keskustelee yleensä front endin kanssa. Front end saa käyttäjältä komentoja, jotka se tarvittaessa lähettää kerneliin. Tekstipohjaisessa käyttöliittymässä käyttäjä keskustelee oikeastaan suoraan kernelin kanssa. Tekstipohjainen käyttöliittymä on hyödyllinen, kun Mathematicaa käytetään laskentatyökaluna modeemin välityksellä.

Lisäpaketit

Mathematicalle ominainen piirre on sen laajennettavuus. Tämä perustuu suurelta osin Mathematican omalla ohjelmointikielellä laadittuihin erillisiin lisäpaketteihin. Paketit sisältävät komentoja, joita ei ole sisällytetty kerneliin. Vain kerneliin sisältyvät komennot ladataan automaattisesti käynnistettäessä Mathematica. Paketit on ladattava erikseen.
Mathematican jakeluversioon sisältyy useita paketteja, jotka on järjestetty hierarkkisesti alihakemistoiksi, ja jotka käyttäjä voi tarvittaessa ladata.  Paketteja voi hankkia myös erilaisista ohjelmistopalvelimista ja käyttäjä voi rakentaa myös omia paketteja.
Katso:  Pakettien lataaminen

Aloitus ja lopetus

Graafisessa käyttöympäristössä Mathematica käynnistetään yleensä kaksoisnäpäyttämällä Mathematica-ikonia . Komentoikkunasta Mathematica käynnistetään  yleensä komennolla mathematica (muistikirja-käyttöliittymä) tai math (tekstipohjainen käyttöliittymä). Tekstipohjainen Mathematica voidaan käynnistää graafisessa käyttöliittymässä myös suoraan kernelin ikonista .
Muistikirja-käyttöliittymää käytettäessä Mathematica-istunto lopetetaan valitsemalla File-valikosta Exit. Mathematica-istunto lopetetaan tekstipohjaisessa käyttöliittymässä komennolla Quit, Exit tai graafista käyttöliittymää käytettäessä valitsemalla File-valikosta Exit.

Syötteiden ajaminen

Syötteet ajetaan eli lähetetään kerneliin näppäinkomennolla shift-enter eli Shift-näppäin pohjassa painetaan Enter (Return).  Tekstipohjaisissa käyttöliittymissä riittää usein pelkkä enter.
Samaan soluun tai syöteriviin voidaan kirjoittaa myös useita syötteitä erottamalla syötteet toisistaan puolipisteellä. Tällöin vain viimeisen syötteen tulos tulee näkyviin. Muistikirjapohjaisessa käyttöliittymässä syötteiden erottimena toimii myös pelkkä Enter. Tällöin kaikkien syötteiden tulosteet tulevat näkyviin.
Yleensäkin kun syötteen antamaa tulostetta ei haluta näkyviin, syötteen perään lisätään puolipiste ;. Kun piirustuskomento (esimerkiksi Plot tai Show) päätetään puolipisteeseen, kuva kyllä näytetään, mutta  teksti -Graphics- ei tulostu kuvan alle.

Laskennan keskeyttäminen

Päättymätön tai liian pitkä laskenta voidaan keskeyttää muistikirja-käyttöliittymässä joko valitsemalla Kernel-valikosta Interrupt Evaluation tai painamalla alt-piste  eli Alt-näppäin pohjassa painetaan pistettä. Tekstipohjaisessa käyttöliittymässä laskenta keskeytetään komennolla control-c eli Ctrl-näppäin pohjassa painetaan c.

Opastus

Mathematica sisältää monipuolisen opastusjärjestelmän. Lisätietoja saadaan mistä tahansa Mathematicaan valmiiksi määritellystä tai käyttäjän istunnon aikana itse määrittelemästä muuttujasta/komennosta kysymysmerkillä. Esimerkiksi ?Solve antaa tietoa komennon Solve käytöstä. Useissa tapauksissa kaksi kysymysmerkkiä antaa yksityiskohtaisempaa tietoa: ??Solve. Lisätietoa voidaan kysyä myös erikoismerkkijonoista. Esimerkiksi  ?:= antaa lisätietoa sijoitusoperaattorin := käytöstä.
Asteriskilla * voidaan korvata etsittävässä merkkijonossa yksi tai useampia merkkejä. Esimerkiksi ?Int* listaa kaikki Int-alkuiset komennot. Komennossa voi olla myös useampia kuin yksi *-merkki.
Muistikirja-käyttöliittymässä Help Browser tarjoaa erinomaisen opastusjärjestelmän. Tämä saadaan käynnistettyä valitsemalla Help-valikosta Help. Kun Help Browserin tyhjään kenttään kirjoitetaan komennon nimi ja painetaan GoTo-painiketta, ilmestyy sivu, jossa on tietoa ko. komennosta. Yleensä tältä sivulta on linkkejä myös asianomaisiin kohtiin Mathematica Bookissa. Mathematica Bookia voidaan selata Help Browserissa myös sen oman Sisällysluettelon avulla.
Help Browserissa on Back-painike, jonka avulla voidaan selata linkkejä taaksepäin.

Virheilmoitukset

Jos syötteessä on virhe, Mathematica antaa virheilmoituksen. Virheilmoitukset auttavat syötteessä olevan virheen löytämisessä.