[sagemath] sagemath 설치와 세팅, scientific computig

소프트웨어의 발달로 복잡한 계산을 컴퓨터에 맡기는 일이 많습니다. 단순한 숫자계산이나 그래픽 계산을 벗어나서 복잡한 수식계산도 요즘에는 컴퓨터가 척척 해내지요. 일, 이차방정식 같이 간단한 경우는 연필로 쓴 수식에 카메라만 들이대도 수식을 인식해서 풀어주는 시대입니다.

 

좀 더 복잡한 문제로 들어가면 고급 툴이 등장합니다. 울프람 알파도 대표적이지요. 하지만, 울프람 알파는 검색 엔진과 비슷해서 우리가 계산과정에 직접 개입할 수는 없습니다. 이전의 계산으로 얻은 결과를 이용해서 다른 계산을 하려면 불편해집니다. 연속적으로 우리가 원하는 계산을 수행하게 하려면 Mathematica, Maple, Matlab 등의 프로그램을 많이 사용합니다. 하지만, 이들 대부분이 고가입니다. (Mathematica는 라즈베리파이에서는 무료로 사용할 수 있습니다.) 이 대안으로 등장한 것이 SageMath입니다.

 

 

 

SageMath는 오픈소스로 누구나 무료로 사용이 가능합니다. 현재 8.4버전까지 개발이 되었고요, 대부분의 운영체제에서 사용해볼 수 있습니다. 물론, 클라우드 버전도 있어서 회원등록만 하면 웹상에서도 실행이 가능합니다. 자세한 것은 다음 공식페이지를 통해서 알아볼 수 있습니다.

 

http://www.sagemath.org/

 

하지만, 웹에서 돌아가는 버전은 너무 느려서 쓰기에 좀 불편합니다. 그래서 설치를 해서 쓰는 것을 권장하는데, 윈도우 버전은 실행속도가 2018년 현재로는 최악입니다. 맥을 가지고 있으신 분은 문제가 없습니다만, 그렇지 않으신 분들은 현재로는 리눅스가 대안입니다. 20만원대 저가 노트북에서도 lubuntu같은 가벼운 리눅스에 설치하면 무시무시한 속도로 돌아갑니다. 리눅스에 익숙하지 않으신 분들은 ubuntu 계열의 리눅스를 설치하고 다음 명령을 실행하는 것이 공식 홈페이지에서 최신버전을 받아 설치하는 것보다 더 최적화된 환경에서 프로그램을 사용할 수 있을 겁니다.

 

sudo apt-get install sagemath

 

그러면 8.1버전이 설치됩니다. 명령창에서 sage를 입력하면  다음과 같은 화면이 뜹니다.

 

 

이 상태에서도 그래픽을 제외한 모든 계산이 가능합니다. 그래픽 출력을 위해서는 그래픽을 지원하는 환경이 만들어져야 하는데, 아래 화면처럼 입력하고 엔터를 치면

 

 

몇 개의 메시지가 출력되다가 다음과 같이 웹브라우저가 열립니다. (까만부분은 화면캡처하다가 조작미숙으로 생긴 것입니다.ㅠㅠ)

 

 

위 그림에 표시된 "New Worksheet"을 선택하면 파일이름을 입력하라는 창이 뜹니다.

 

 

그러면 실행중인 탭의 이름이 입력한 값으로 바뀝니다. 빈 네모칸에 아래와 같이 인수분해 하라는 명령을 주면 우리가 잘 아는 인수분해가 이루어집니다. (실행은 명령입력 후 [Shift]와 [Enter]키를 같이 눌러주면 됩니다.)

 

 

 

수식 모양이 좀 그닥인데, 이 모양을 알아보기 쉽게 바꾸려면 그림에 있는 "Typeset" 옆의 체크박스를 체크하고 해당부분을 다시 실행합니다. 그러면 다음과 같이 수식 모양이 알아보기 편하게 바뀝니다.

 

 

요즘에는 SageMath로 계산한 결과도 논문 심사에서 인정이 되기 때문에 신뢰도가 인정이 되는 단계가 된 것 같습니다. 알아두시면 좋겠죠? 다음 링크는 위키피디아의 SageMath를 소개하는 부분입니다. 하단에 어떤 계산이 가능한지 간략히 나와 있습니다.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/SageMath

 

[출처] https://pkjung.tistory.com/119?category=812584