Wolfram (プログラミング言語)

Wolfram言語
パラダイム	マルチパラダイム: 項書き換え, 関数型, 手続き型, 配列
登場時期	1988
設計者	スティーブン・ウルフラム
開発者	ウルフラム・リサーチ
最新リリース	14.1/ 2024/7/31
型付け	動的, 強い
主な処理系	Mathematica, Wolfram Development Platform, Mathics, MockMMA
影響を受けた言語	APL C C++ FORTRAN Lisp Pascal Prolog Simula Smalltalk^[1] SMP^[2]
影響を与えた言語	Julia^[3]
プラットフォーム	クロスプラットフォーム
ライセンス	プロプライエタリ（プラットフォームによっては無料で利用可能）^[4]
ウェブサイト	www.wolfram.com/language & WolframLanguage.org
拡張子	.nb, .m, .wl
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名称

Wolfram言語という呼び方が正式とされたのは2013年6月からである。しかしそれ以前から30年以上Mathematicaのプログラミング言語を指し示す名称として使われていた^[6]^[14]。他にも関係者間では「M」などいくつかの呼び名が使われた。公式名として検討に上がったものに「Lingua」や「Express」がある^[7]。

大衆文化

スティーブン・ウルフラムとクリストファー・ウルフラムは、映画『メッセージ』の制作において、Wolfram言語を使って異星人の言語の作成に携わった^[15]^[16]。

文法

Wolfram言語は基本的にLispのM式と似た形式である。多くのシンタックスシュガーが用意されているため、構文を親しみやすい形式で表現することができる。

Wolfram 言語の例
シンタックスシュガーによる表現 (InputForm)	基本形式 (FullForm)
`(a + b) * c`	`Times[Plus[a,b],c]`
`{1, 2, 3}`	`List[1, 2, 3]`
`f[x, y]`	`f[x, y]`

関数の定義

以下は引数 x をとる関数 f の定義の例である。

f[x_] := x ^ 2　(*SetDelayed[f[Pattern[x,Blank[]],Power[x,2]*)

:=は遅延代入演算子と呼ばれ、これにより割り当てられた値は、値が必要になるたびに再評価される。x_ はあらゆる式にマッチするパターンで x という名前で参照される。Wolfram言語では関数はパターンに関する変換規則として与えられる。

純関数

Wolfram言語では無名関数が用意されており、純関数と呼ばれる。

1を足す純関数は以下のように表される。

(#+1)& (* Plus[Slot[1], 1] *)

以下の式

(#+1)&[50] (*=51*)

は51に評価される。

パターン・置換

Wolfram言語では部分式に対してパターンマッチングを行い、置換を行う構文が用意されている。

f[a] /. a->b  (* ReplaceAll[f[a], Rule[a, b] *)

を評価するとf[b]が得られる。

手続き型プログラム

Wolfram言語では手続き型のプログラムもサポートしている。ただし、多くの場合は必要でない。

以下のc言語のプログラム

int func(int n){
 int i,r=0;
 for(i=1;i<n;i++){
   r+=i*i;
 }
 return r;
}

はMathematicaでは

func[n_]:=Module[{i,r=0},
 For[i=0,i<n,i++,
  r+=i*i;
 ];
 r
]

と表現される。

脚注

[脚注の使い方]

^ Maeder, Roman E. (1994). The Mathematica® Programmer. Academic Press, Inc.. p. 6. ISBN 978-1-48321-415-3
^ “Wolfram Language Q&A”. Wolfram Research. 2016年12月5日閲覧。
^ “Why We Created Julia”. Julia Language (2012年2月14日). 2016年12月1日閲覧。
^ Stephen Wolfram Aims to Democratize His Software by Steve Lohr, The New York Times, December 14, 2015
^ “Notes for Programming Language Experts about Wolfram Language”. Wolfram.com. 2015年11月5日閲覧。
^ ^a ^b “Celebrating Mathematica’s First Quarter Century—Wolfram Blog”. Blog.wolfram.com. 2015年11月5日閲覧。
^ ^a ^b ^c “What Should We Call the Language of Mathematica?—Stephen Wolfram Blog”. Blog.stephenwolfram.com (2013年2月12日). 2015年11月5日閲覧。
^ “Wolfram Language & System Documentation Center”. Reference.wolfram.com. 2015年11月5日閲覧。
^ “Putting the Wolfram Language (and Mathematica) on Every Raspberry Pi—Wolfram Blog”. Blog.wolfram.com. 2015年11月5日閲覧。
^ Sherr, Ian (2013年11月22日). “Premium Mathematica software free on budget Raspberry Pi - CNET”. News.cnet.com. 2015年11月5日閲覧。
^ Daniel AJ Sokolov (2014年11月22日). “Intels Edison: Pentium-System im Format einer SD-Karte | heise online”. Heise.de. 2015年11月5日閲覧。
^ “MSN.com - Hotmail, Outlook, Skype, Bing, Latest News, Photos & Videos”. Tech.ca.msn.com (2015年7月16日). 2015年11月5日閲覧。
^ “The Wolfram Language will soon be integrated into Unity”. Gamasutra (2014年3月10日). 2015年11月5日閲覧。
^ “Stephen Wolfram Says He Has An Algorithm For Everything — Literally”. Readwrite.com. 2015年11月5日閲覧。
^ SF映画「メッセージ」の異星人の恒星間航行は非常に高いレベルで考証済み、監修したのは理論物理学者であのMathematicaの生みの親スティーブン・ウルフラム, Gigazine, 2016年11月16日
^ How Arrival's Designers Crafted a Mesmerizing Language, Margaret Rhodes, Wired, November 16, 2016.