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有哪些科学计算的开源库

04月14日 编辑 39baobao.com

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说起科学计算,首先会被提到的可能是MATLAB。然而除了MATLAB的一些专业性很强的工具箱还无法替代之外,MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相应的扩展库。和MATLAB相比,用Python做科学计算有如下优点:

● 首先,MATLAB是一款商用软件,并且价格不菲。而Python完全,众多开源的科学计算库都提供了Python的调用接口。用户可以在任何计算机上安装Python及其绝大多数扩展库。

● 其次,与MATLAB相比,Python是一门更易学、更严谨的程序设计语言。它能让用户编写出更易读、易维护的代码。

● 最后,MATLAB主要专注于工程和科学计算。然而即使在计算领域,也经常会遇到文件管理、界面设计、网络通信等各种需求。而Python有着丰富的扩展库,可以轻易完成各种高级任务,开发者可以用Python实现完整应用程序所需的各种功能。

对于现代设计的理解

对于现代设计的理解,还要从现代主义设计运动说起。现代主义设计运动是指一批建筑师、设计师和理论家开始探求20世纪的新的审美观的运动。对大多数持这一审美观的实践者来说,它不单是风格,而是一种信仰。现代主义的主要特点是理性主义,以及从19世纪突然崛起的客观精神。除此之外现代主义另外一个关键的含义e68a843231313335323631343130323136353331333332643961是:‘形式服从功能’。这一口号反映了此项运动理性的、有秩序的现代设计方式。进行现代运动的设计师想通过大规模的生产最终得出反对装饰风格的纯几何形式。最鲜明的代表就是包豪斯设计学校。他们致力于从事最新观念和最先进的设计,他们强调一种单一的现代运动的设计方法,即利用现代材料和工业生产技术,以原色红、蓝、黄和圆形以及方形为基础形成纯几何形式。

在后来的发展中,现代设计也被称为国际风格。这是因为这一新方向产生的巨大影响而予以的美称。在现代设计运动中有一部分人是服从现代设计的规则的。而在同时期还有部分人并不愿意完全的服从这一当前比较流行的规则。服从规则的突出的代表有荷兰的风格派,俄罗斯构成派,斯堪的那维亚的阿尔多和阿斯普朗德的设计,还有 美国的流线型设计。尽管这些设计和制作展示出了复杂和多变性,但是他们其中始终有着共同的联系。例如,荷兰艺术和设计运动中的风格派,提倡严格的审美观,在创作中使用原色,平面和立体的造型都严格按照几何的式样。此次运动中法国和意大利也有杰出的代表。意大利未来派把自己和左翼法西斯意识形态联系在一起,要利用工业文化建立一个全新的现代国家。

法国勒.柯布西埃的建筑设计艺术也是把纯粹的现代主义精神具体化的杰出代表。其他国家的设计没有完全服从这一规则。例如瑞典和美国,创造了一种为一般民众所接受的流行的现代风格。斯堪的那维亚和英国更是不大喜欢走极端的方式,在材料的选择上,他们一般更喜欢使用天然的材料而不大喜欢过于几何形的。由于20年代后期的经济大萧条,美国出现的一小批工业设计先锋,把机械时代的设计应用到诸如火车、冰箱、真空吸尘器和汽车这样一批的产品上。虽然装饰的概念是现代设计运动极力反对的,但是在这段时期里装饰仍然起着重要的作用。流行设计经常使用建筑上的几何形式语言,创造了一种取得高度成功的风格。(如纽约克莱斯勒大厦)因为1925年巴黎的一个名字为‘装饰艺术展’的展览,这一风格被命名为装饰艺术。

虽然评论家对次褒贬不一,但这并不影响装饰艺术在30年代的风行。但,即使是这样,现代主义者还是把它开除在外,并给它起了另外一个名称:Moderne 。Moderne指的是介乎艺术装饰风与现代主义之间的一种风格。在这个时期中,现代设计的思想已经成为了设计师的一种思维模式。这种思维体现在一切的生产和生活中。但随着时间的流逝,当一个事物或一种思想不适合于当时的时代背景或是经济环境的时候。那么它就要被时代所遗弃了。所以,到了战后,被视为理所当然的现代主义和它的价值受到严峻的挑战。现代主义使用的方法太有限了,以至无法设计,它对机械的崇拜压制了人类思想的发明创造力。同时它忽略了给予物体个人的感情和复杂的意义,认为只有一种设计方法是对的和适当的,这种观念无疑是错误的。

由于战后经济的停滞和人们需求的变化,在战争的压力下英国出现了实用主义。实用主义设计意味着给每个人相同的选择,按严格控制的定量计划消费。而欧洲其他地方则受到了纳粹和意大利法西斯提倡的古典风格的影响。纳粹分子把现代运动和同犹太人和公产主义象征联系起来,所以 现代运动在此时是不可接受的。与此同时为了恢复经济,各国都制定了相应的计划。在这些恢复经济的计划中,关键的战略是设计,是它在增加出口、促进贸易和生产中的作用。50年代的设计受到战争的影响,人们还处于物质短缺和定量配给的状态,但此时的设计观念却发生了全新的变化。人们把变化后的设计称为‘当代风格’,它不仅是一种新设计风格,更代表着未来的图景。战争给人们留下了重建未来的共同目标和事业,所以这种‘当代风格’并不是一种时髦的设计风格,而是实实在在为人服务的设计。

同时这种设计也因为其形式借鉴于美术的发展而被称为‘有机设计’。这样的设计形式呈现出了新的面貌,变得灵活多变,由曲线装饰,而且具有表现意味。50年代设计的另外一个重要的变化是重新出现明亮的色彩和粗犷的构图,这是对战争带来的物质短缺,定量供给以及束缚限制的自然反映。另外,科学的作用以及战后新的审美和新技术的应用也有不可忽略的重要作用。设计师们被科技进步带来的崭新的未来景象所打动,这种对技术新个态度促使了新材料和新技术的采用,也使设计从科学中吸取了营养得到了动力。此时,在20世纪初期支配国际设计局面的国家,如法国、德国,到了如今逐渐被意大利、美国和斯堪的那维亚国家代替了。斯堪的那维亚和意大利的设计有飞速的发展,取得了很大的成就,但相比之下美国的成就更为突出。

在50年代末期的美国一种异样的文化力量...

现代设计形式的主义流派和宗旨是什么

“现代设计”通常被称为“功能主义设计”,又称为“技术美”,或“机器艺术”。 “现代设计”与”当代设计”在设计领域中具有完全不同的含义。“当代设计”是指目前、近期的设计。在艺术史、社会学、工业设计中,“现代”是一个专用术语,它是针对“后现代”而言。什么叫“现代”?这要区分三个范畴:科学领域、艺术领域、工业设计领域。在科学技术和经济方面,“现代”指工业化以后的两个历史时期。第一次现代化时期指两次世界大战期间,西方国家出现以流水线为代表的经济高速发展,尤其是1920年代形成了以柏林为中心的科学艺术繁荣时代。第二次现代化时代指1950年代后期到1960年代后期西方的经济繁荣和美国式的消费时代。这两个时期被称为现代时代,又叫机器时代。

在这几百年中西方国家一直信仰科学技术,追求物质和现代性,它的发展过程往往处在繁荣、危机、耗尽、创新的循环中。 在文化艺术领域,“现代”的含义往往受上述影响,因为艺术总反映时代精神。但是严格说,它还有另一层含义。从广义上,有人认为文艺复兴以后西方文明的整个发展时代都被称为“现代”,因为从文艺复兴以后,艺术界的价值追求不同与以前,开始追求以人为本。从狭义上说,“现代”艺术是与工业现代化紧密相关,现代艺术二十世纪以来跳出模仿古典而新出现的主要运动潮流,象立体派、未来派、表现主义、超现实主义、功能主义、无调派、印象派、连续派、意识流等,每种思想流派都有其代表人物。1970年代以后,艺术界出现“后现代”,实质上是对科学技术追求“现代”的修正。

什么是建筑和工业设计领域中的“现代设计”?四本著作中对此进行了分析论述。1934年英国著名艺术评论家和历史学家瑞德著《艺术和工业》,1936年培夫斯内著《现代运动的先驱》,1990年马库斯著《功能主义设计》,2000年李乐山著《工业设计思想基础》。“现代设计”通常被称为“功能主义设计”,又称为“技术美”,或“机器艺术”。瑞德和培夫斯内把功能主义成为是二十世纪设计思想的主线条,“本世纪的天才”和 “正统风格”,工业化时代以来功能主义设计主要代表是:帕克斯顿于1851为世界工业展览会设计的伦敦水晶宫,以英国著名的工业设计先驱莫瑞斯为代表的艺术和手工艺运动,1910年代德国工作联盟和1920年代德国著名设计学校包豪斯。按照这种观点,功能主义还包括1950-60年美国模仿包豪斯的家具革新和建筑的现代设计,1950年代德国乌尔姆市设计学院,斯堪底纳维亚国家的设计思想。

马库斯认为,现代设计首先改变了19世纪末建筑和物品的古典审美观,它追求外形简单、诚实、直接,形式符合目的,没有附加装饰,采用标准化制造,价格合理,表现结构和材料特性,这些建筑物都采用白墙、平顶、大条形窗户,激进使用玻璃。20世纪50年代后又发展成为玻璃墙高层建筑。这一评价的肤浅之处是,把功能主义看成只是各种“艺术流派”中的一种,认为功能主义在建筑、室内、和家具设计中突破了以前那种模仿古代风格的古典主义美学,减少或者消除附加装饰,强调可用性。 功能主义的主要思想是以功能为核心,而不是形式。德国功能主义的具体设计思想是,要首先发现事物的本质、目的和用途(需要),正确充分发挥事物的功能,形式应当反映这种本质和目的,而不要画蛇添足,也不要文不对题。

后来,有人用美国建筑师苏里文(1856-1924)的一句话“外形跟随功能”来概括功能主义设计思想。苏里文在“所考虑的高层建筑”一文中写道:“一切有机体和无机体,一切有形的和形而上的,一切人类的和超人类东西,一切内心和精神真正的表现形式(只要其生命在这一表现中可被辨识出来),都有一个普遍规律,那就是形状总跟随功能。”他举例说,“一个银行大楼的外形应当反映银行的本质或功能,而不是反映传统庙宇的功能。”

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