Wolfram 線上編程課程教學影片

編程線上教學課程內容

課程簡介

Wolfram Language 是一種融合 數學、符號計算、資料分析與人工智慧 的高層次語言，支援 Wolfram Mathematica 與 Wolfram Cloud 系統。
本課程用一小時精華帶領學員掌握 Wolfram 語言的運算邏輯與即時計算環境，從公式到資料可視化，體驗「編程即思考」的強大理念。
課程將以互動式 Notebook 實作範例，帶你快速應用於數據運算、圖形生成、函式設計與 AI 分析初探。

 

適合對象：

• 想快速進入數學建模、資料分析或科學研究的初學者

• 研究人員、數據分析師、科學與工程領域專業人員

• 對 Mathematica 或雲端運算有興趣的學員

• 想學習高層次符號運算與自然語言計算者

---

 

一小時課程大綱

第一章：課程導入與環境介紹（約 5 分鐘）

• 認識 Wolfram Language 與 Mathematica 的關係

• 平台工具選擇：Wolfram Mathematica、Wolfram Cloud、Wolfram Alpha Notebook Edition

• 介面導覽：Notebook 結構、輸入與輸出區塊

• 執行第一個運算：「Hello Wolfram！」與 2+2 範例

• 即時運算與自然語言查詢示範

---

第二章：語法基礎與運算核心（約 10 分鐘）

• 指令格式原理：函式呼叫 Function[arg1, arg2]

• 常見數學與代數運算（加減乘除、指數、根號）

• 符號運算與方程求解：Solve[]、Simplify[]

• 常用內建函數與自動格式管理

• 範例：建立二次方程式自動解答工具

---

第三章：資料結構與清單操作（約 10 分鐘）

• 清單（List）建立與索引操作：{}

• 清單處理函式：Map[]、Select[]、Sort[]、Total[]

• 建立資料表與矩陣運算

• 實作範例：一組數據的平均、標準差與排序可視化

---

第四章：圖形與資料視覺化（約 10 分鐘）

• 繪圖函式：Plot[]、ListPlot[]、BarChart[]、PieChart[]

• 多圖疊加與樣式調整（顏色、標籤、圖例）

• 二維與三維繪圖：Plot3D[]

• 範例：產生函數圖形與資料對比圖

---

第五章：函式設計與邏輯運算（約 10 分鐘）

• 定義函式：f[x_] := x^2 + 1

• 控制流程：If[]、Which[]、Table[]

• 使用 Module[] 管理區域變數

• 範例：建立溫度轉換函式（攝氏 ↔ 華氏）

• 額外範例：生成質數清單與條件篩選

---

第六章：資料分析與簡易統計（約 10 分鐘）

• 匯入資料檔案：Import[]（CSV、JSON、Excel）

• 數據描述與摘要：Mean[]、StandardDeviation[]、Histogram[]

• 配合 Dataset[] 結構化資料操作

• 範例：讀取銷售資料進行趨勢視覺化

---

第七章：智慧運算與自然語言應用（約 10 分鐘）

• 文字與語言處理簡介：TextCases[]、WordCloud[]

• 使用 Entity[] 與 Wolfram Knowledgebase 查詢真實世界資料

• 自然語言查詢（Wolfram Alpha API 整合）

• 範例：查詢「世界各國 GDP 前十名」並自動繪製排行榜

---

第八章：迷你專案實作（約 10 分鐘）

• 專案主題：天氣資料分析與視覺化工具

  • 使用 WeatherData[] 取得即時天氣資訊

  • 分析多城市氣溫趨勢，繪製對比圖

  • 生成自動化摘要報表與圖表

• 展示程式完整工作流程與結果

---

第九章：延伸應用與課程總結（約 5 分鐘）

• Wolfram 語言延伸方向：

  • 機器學習：Classify[]、Predict[]

  • 影像與音訊分析

  • 自動報告生成（Notebook Report Automation）

• 推薦學習資源：

  • Wolfram 官方文件（reference.wolfram.com）

  • Wolfram Cloud 教學中心

  • Stephen Wolfram 的「Wolfram Language Introduction for Programmers」

• 課程回顧與實作練習建議