Python per il calcolo scientifico

Mattia Penati - MOX - Dipartimento di Matematica

1989: Guido Van Rossum inizia a sviluppare Python
1991: Primo rilascio pubblico del codice (v0.9.0)
1994: Rilascio della versione 1 (lambda functions)
2000: Rilascio della versione 2 (list comprehensions)
2008: Rilascio della versione 3 (take a break)

1995: Inizia lo sviluppo di Numeric
2001: Inizia lo sviluppo di NumArray e SciPy
2002: Inizia lo sviluppo di MatPlotLib
2005: Nasce NumPy, muoiono Numeric e NumArray
2008: Prima conferenza SciPy e EuroSciPy

Nel 1995, uno studente del MIT, Jim Hugunin, inizia lo sviluppo di Numeric, la prima libreria per il calcolo scientifico in Python, permetteva di gestire vettori e matrici in maniera agevole, ma soprattutto veloce. Purtroppo con il tempo le performance di Numeric degradano, per questo motivo nasce un secondo progetto, NumArray, che viene sviluppato presso il Space Telescope Science Institute (operava per la NASA e gestisva il telescopio Hubble). Purtroppo i due progetti vengono sviluppati in parallelo, creando una frattura, Numeric va bene per insiemi di dati piccoli, al contrario NumArray per quelli grandi. Qualcuno sviluppa codice sulla base di Numeric altri su NumArray. Nel 2005, Travis Oliphant, assistant professor presso la Brigham Young University, sviluppa un progetto che aveva lo scopo di unificare i due progetti, si chiama NumPy.

Anaconda/Canopy

Sono un ambiente multipiattaforma e gratuito per lo sviluppo di applicazioni scientifiche in Python, mettono a disposizione centinaia di pacchetti già pronti all'uso.

Anaconda: https://www.continuum.io/
Canopy: https://www.enthought.com/

PETSc

È una suite di strutture dati e algoritmi per lo sviluppo di applicazioni scientifiche su macchine distribuite ad alte performance (~100 mila core).

PETSc: https://www.mcs.anl.gov/petsc/
mpi4py: https://bitbucket.org/mpi4py/mpi4py
PETSc4py: https://bitbucket.org/petsc/petsc4py

VTK

La libreria VTK (Visualization Toolkit) è una libreria open-source e gratuita per la grafica 3D, l'elaborazione di immagini e visualizzazione.

FEniCS/Firedrake

È una collezione di librerie per la definizione "automatica" di risolutori a elementi finiti, paralleli e efficienti per problemi differenziali a derivate parziali.

FEniCS: http://fenicsproject.org
Firedrake: http://www.firedrakeproject.org