高雅有趣的Wolfram Mathematica导入篇：绘声绘色的程序语言

开场白

说起Wolfram Mathematica，也就是在数学界大名鼎鼎而又高冷高深的Mathematica，其与Maple和MATLAB齐名，网络上对这三种数学软件的介绍和比较文章，并不算少，用一句套路的话做结尾就是，三者各有千秋，都不如python等程序语言灵活。在本系列的各篇章中，无意于笔头争论，而在于用鲜活的实例表明Wolfram Mathematica拥有其他语言并不具备的，但在人们的认知演进过程中又不可缺少的内容，而这些内容对于数学，数据和计算方面专业素养和品质的提升，尤为重要。如果你能够看完这一个系列，相信可以看到，mathematica本身的独特魅力，以及当其与Python，Julia，C，Rust等任何编程语言结合在一起时的高妙效果。

Wolfram Mathematica，顾名思义，所使用的是Wolfram 语言，作者就是著名的Stefen Wolfram（关于此人，大家可以自行搜索），可见这个语言随了他家的姓。该语言与C++，Python，Java的语言相比，就是其更加接近人类的自然语言，具有很大的简易和互动性，当然这里的自然语言是指白话英文(plain English)，该语言被设计成一中基于知识(knowledge-cbased)的语言，而这一特性会在后续一一体现。再者，该语言的一个重点是把在当前世界上可以转化为计算的问题进行高效而优雅的计算。

有关软件环境，需要安装最新版的mathematica，这是付费软件，如果你想免费使用的话，可自行检索，定有所得；或者使用在线的开发环境https://www.wolfram.com/programming-lab/

首先就通过mathematica的图像处理的功能，形象直观的进入该语言的世界。

玩转图像

千挑万选，找了一张高晓松老师的美照，以这张照片为基础，我们来进行一些有趣的处理(mei rong).

导入部分很简单，在⽹络图片处copy，⽽后在notebook处的Edit窗⼝选择paste，

读入以上高晓松的图片

先对原⾊取否，使⽤如下函数

按下shift + enter执⾏，结果如下

做一下模糊处理：

上图的模糊程度不够⾼，我们再来加些参数, 看够模糊了吧

这里可以同时把不同模糊程度的多个图放到表格⾥

也可以无缝拼接以上四张图

如果想看看图片的主要颜色构成，可以这样

进⾏⿊⽩化，回到上世纪的早期了似乎

这⾥可以做个双重操作，先进⾏图片⿊⽩化，再查看主体颜⾊沟通，所以结果很简单，对吧！

在图像分析⾥，边缘检测也是很重要的⼀个内容，⾃然是不会缺少的，我们看下，该语言处理的还是很可以的。

这⾥我们把边缘与原图重叠⼀下，做起来也非常⽅便，⾼老师的胡⼦茬儿很有特点吧：

事实上，对于处理程度都可以做出⼀个互动界⾯，进⾏动态调整的，移动以下的移动条就行

当想要对图片进⾏操作时，也可以像其他程序语⾔⼀样，进⾏对象定义和赋值。

当涉及到⼀些数量特征，我们看下，比如关于图片的维度，可见是558*328

比如想看前100个像素

如果只想看30 - 100 ⾏和60 - 130 列的部分的内容

至此，先介绍这些，有关其他常规操作拉伸，旋转，对称等，或者定量操作，或者高级操作如图像识别等，会在后续的专题中一一涉及。所以，这里最终感谢一下高晓松老师。

音频处理简介

在mathematica中，也是可以直观处理声⾳，这⾥做⼀下简介。

可惜读者们听不到声⾳了，但可以⾃⼰回去把代码实现，⾜以感受该语⾔的独特设计

这⾥播放⼀个中⾳C，点击播放就可以听到声⾳了，电⼦乐作曲之路就此开启，点击三角形可以播放，时常为一秒。

这⾥连续⽣成三个⾳

这里也⽀持简谱标记，以下的代码是与上⾯的代码等价

还可以⽣成⾳阶序列, 需要⽤到之前⽤到的Table函数

也可以设置时长，如下每个⾳阶为0 .1 秒

此处⻜来⼀个彩蛋，以下还可以模拟⼩提琴的⾳质

当然，也可以随机⽣成⾳阶，如果你喜欢的话

以上代码内容都在该pdf文件中。

结语

那么本篇就先介绍到这里，推荐读者把附件的代码自己跑一遍，多多找找感觉。后续篇章，我会把内容逐渐转到如何用mathematica做一份完整的研究报告上面。在这之前，还会系统的介绍一下相关的语法和用法，如果你有python之类语言的基础，会发觉真的一点都不难学，而且还会觉得该语言设计的很巧妙。如果你没有任何编程语言的基础，我猜你越发明显感受到，这种语言好像就跟说最简单的英文是很类似的，同时还会感受到这其中搭配编程语言的思维，竟然也像说话一样，很自然的就学会和习惯了。