38.7 科研和专业计算

FreeBSD 上可运行的科研工具包括数学（GeoGebra）、天文（Stellarium）等。本节按类别列出各软件的安装方式与基本用途。

代数学

FreeBSD 基本系统内置两个计算器工具：bc 采用中缀表示法，dc 采用后缀表示法（逆波兰表示法）。

dc 是采用后缀表示法的开源任意精度计算器。在传统 Unix 系统中，bc 曾作为 dc 的预处理器实现——先将中缀表达式转换为后缀表达式，再交由 dc 执行计算。

其源代码位于 FreeBSD 官方源代码存储库 https://github.com/freebsd/freebsd-src/tree/main/contrib/bc，可供研究与学习。用户可通过 man bc 或 man dc 命令查看手册页，获取更多使用细节。

bc（Basic Calculator）基础计算器

bc 是采用中缀表示法的交互式任意精度计算器，支持基本算术运算和函数计算。

$ bc # 进入 bc 计算器
1+15 # 加法
16
sqrt(256) # 开方
16
5^3	 # 求立方
125
90/3 # 除法
30
10%4 # 求余数
2
quit # 退出程序

几何学

几何绘图软件 GeoGebra

GeoGebra 是动态几何软件，支持几何、代数和微积分的可视化与计算。

使用 pkg 安装：

# pkg install geogebra

或者使用 Ports 安装：

# cd /usr/ports/math/geogebra/
# make install clean

GeoGebra 界面

线性规划

本节介绍线性规划软件 GLPK 的使用方法。线性规划是运筹学的重要分支，广泛应用于资源优化配置、生产计划制定与金融风险管理等领域。

GLPK

GLPK（GNU Linear Programming Kit）是 GNU 项目开发的开源线性规划工具包。

使用 pkg 安装 GLPK：

# pkg install glpk

或者使用 Ports 安装 GLPK：

# cd /usr/ports/math/glpk/
# make install clean

线性规划常用单纯形法。在计算机上，有多种软件可辅助求解线性规划问题，例如 Microsoft Excel 的“规划求解”功能。

计算机代数系统 wxMaxima

wxMaxima 是 Maxima 计算机代数系统的图形用户界面，提供直观的交互环境与强大的数学计算能力。

使用 pkg 安装：

# pkg install wxmaxima

或使用 Ports 安装：

# cd /usr/ports/math/wxmaxima/
# make install clean

wxMaxima 不仅可数值计算，还支持符号运算与公式推导。代码示例仅供参考，详见 官方文档。

物理和化学

元素周期表 GPeriodic

GPeriodic 是一款元素周期表查看软件，提供元素的基本信息和物理化学性质。

使用 pkg 安装：

# pkg install gperiodic

或者使用 Ports 安装：

# cd /usr/ports/biology/gperiodic/
# make install clean

GPeriodic 元素周期表

天文地理

星图软件 Stellarium

Stellarium 是一款开源的天文馆软件，可模拟真实的星空观测。

使用 pkg 安装：

# pkg install stellarium

或者使用 Ports 安装：

# cd /usr/ports/astro/stellarium/
# make install clean

Stellarium 界面

Stellarium 星图

技巧

默认进入全屏模式，按 F11 可切换全屏模式。

GNOME 地图

GNOME 地图是一款地图查看软件，提供地图浏览和位置搜索功能。

使用 pkg 安装：

# pkg install gnome-maps

或者使用 Ports 安装：

# cd /usr/ports/deskutils/gnome-maps/
# make install clean

GNOME 地图

地图数据基于 OpenStreetMap，整体较新，但缺少详细的兴趣点信息和导航功能，不如商业地图服务详细。

工具与软件

科学计算软件 GNU Octave

GNU Octave 是一款开源的科学计算软件，兼容 MATLAB 语言，用于数值计算和数据可视化。

使用 pkg 安装：

# pkg install octave

或者使用 Ports 安装：

# cd /usr/ports/math/octave/
# make install clean

参考文献

• Howard G D. bc — An arbitrary precision calculator language[EB/OL]. [2026-04-17]. https://github.com/gavinhoward/bc. Gavin D. Howard 开发的 bc/dc 实现。
• FreeBSD Project. Differential Revision D19982[EB/OL]. (2019-05-23)[2026-04-17]. https://reviews.freebsd.org/D19982. FreeBSD 自 13.0 起将 Gavin D. Howard 开发的 bc/dc 实现纳入基本系统（contrib/bc），bc 与 dc 在同一二进制文件中集成。
• FreeBSD Project. bc(1) -- an arbitrary precision calculator language[EB/OL]. [2026-04-17]. https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=bc&sektion=1. 任意精度计算器语言手册页。
• FreeBSD Project. dc(1) -- an arbitrary precision calculator[EB/OL]. [2026-04-17]. https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=dc&sektion=1. 任意精度计算器手册页。