Wolfram Language & Mathematica 14.3: AIとダークモード搭載のメジャーアップデート

Wolfram Researchは、Wolfram LanguageとMathematicaのバージョン14.3を発表しました。これは、その計算環境全体にわたって幅広い新機能と改良を導入する実質的なアップデートです。マイナーバージョン指定にもかかわらず、このリリースは重要な進歩をもたらし、その多くが長年のユーザーからの要望に応えるものであり、約40年間にわたるプラットフォームのデザインの一貫性と後方互換性へのコミットメントを強化しています。

目玉の新機能は、包括的なダークモードのサポートです。単なる色の反転にとどまらず、バージョン14.3は数千のユーザーインターフェース要素とグラフィックをインテリジェントに調整し、ダーク環境での最適な美観と可読性を確保します。例えば、プロットは軸の色を自動的に調整し、データ曲線の色はそのまま保持します（これらはバージョン14.2で明るいディスプレイと暗いディスプレイの両方で最適化済みです）。システムは、明示的な色制御のためのLightDarkSwitched、グローバルな自動切り替えのためのLightDarkAutoColorRules、オペレーティングシステムテーマに合わせるためのSystemColorを導入しています。ThemeColorを介してアクセスできるテキストコンテンツやテーマベースの色も動的に適応し、ユーザーインターフェースの美学に対する深いアルゴリズム的アプローチを示しています。

このリリースは、現代の人工知能との統合をさらに深めます。大規模言語モデル（LLM）のための「ユニバーサル計算エージェント」または「ツール」として位置付けられるWolfram Languageは、その正確な計算能力を活用してLLMのヒューリスティックな性質を補完します。バージョン14.3ではLLMGraphが導入され、ユーザーはWolfram Language内で複雑な「エージェントワークフロー」を直接定義できます。これらのグラフは、LLMプロンプトとWolfram Languageコードの並列実行をオーケストレーションでき、意思決定を導くためのテスト関数も完備されており、洗練されたAI駆動プロセスを促進します。

データフィッティングと分析は、ListFitPlotによって大幅に強化されます。これは、ローカルモデル、線形モデル、指数モデルなど、データへのフィッティングを簡単に視覚化するための新しい関数です。既存のツールを補完するために、LocalModelFitとKernelModelFitは新しい非パラメトリックフィッティングオプションを提供します。PlotFitオプションを使用すると、既存のプロットタイプにフィッティングを追加でき、ListFitPlot3Dはフィッティング機能を3Dサーフェスに拡張します。

マッピング機能は、フルダークモードサポートを含む更新されたスタイルとレンダリングで視覚的に強化されています。マップは、任意のズームレベルで鮮明な表示のために、解像度に依存しないベクターグラフィックをデフォルトで使用するようになりました。夜間衛星画像や、データオーバーレイを向上させるための目立たないベースマップを生成する機能などの新機能により、カスタマイズが向上します。GeoRepositionを使用すると、地理的オブジェクトを正確に操作でき、大陸移動や陸塊の真のスケールなどの概念を、地球外であっても示すことができます。

グラフィックと色の改善は、StandardRedやDarkRedなどの「標準色」という新しい概念にまで及び、純粋なRGB値よりも「デザインされた」美しさを提供し、ライトモードとダークモードの両方に最適化されています。カラーピッカーは、直感的な使用のために完全に再設計され、カラーホイールと合理化されたライト/ダーク切り替えが組み込まれています。DensityPlotやArrayPlotなどのさまざまなプロット関数のデフォルトカラーは、視覚的インパクトを高めるために「洗練」されました。LabelingTargetは、プロットラベルの重なりを防ぐためのきめ細かい制御を提供し、PlotInteractivityは、効率または印刷最適化のためにインタラクティブ要素を無効にすることを可能にします。

非可換代数において、目覚ましい進歩がありました。長らく存在していたNonCommutativeMultiply（**と入力され、現在は⦻とレンダリングされます）がついに計算能力を獲得しました。NonCommutativeExpandのような新しい関数は、正準形式の展開を可能にし、Gröbner基の非可換ケースへの一般化は、強力な記号配列演算と物理学および関数型プログラミングへの応用を可能にします。このリリースでは、非可換式のためのGeneralizedPowerとCommutatorも導入されています。

行列の領域では、RangeSpaceがNullSpaceを補完し、Projectionが部分空間への射影をサポートするようになりました。EigenvalueDecompositionやFrobeniusDecomposition（堅牢な対角化を提供）を含む4つの新しい行列分解が導入されました。MatrixMinimalPolynomialやMatrixPolynomialValueなどの新しい関数は、多項式演算を行列に拡張し、多項式のHermiteDecompositionと簡約関数は代数操作を強化します。

幾何学計算では、SurfaceContourPlot3Dが3D曲面上に直接関数をプロットすることを可能にし、HighlightRegionは任意の次元の領域上の特定の領域の視覚的注釈を可能にします。新しい曲率計算（GaussianCurvature、平均、最大/最小）は、表面形状の正確な分析を提供します。FindShortestCurveとShortestCurveDistanceは、複雑なメッシュやロボットの障害物回避など、任意の領域上の測地線計算と経路計画を容易にします。SubdivisionRegionは、粗い近似から滑らかでリアルなジオメトリを生成する強力な方法を提供し、SmoothMesh、SimplifyMesh、Remeshは3Dメッシュを洗練および修復するためのツールを提供します。

化学および生命科学では、原子と結合のプロパティに基づく色付けにより分子の視覚化が強化されました。MoleculeFeatureDistanceは分子類似性の定量的尺度を提供し、分子クラスタリングなどのアプリケーションを可能にします。MoleculeModifyは分子構造の反転を含むように拡張されました。主要な新機能はローカルなタンパク質フォールディングであり、ユーザーは外部APIの制限を回避して、自身のマシンで機械学習に基づくタンパク質構造予測を実行できます。BioMoleculeAlignは予測構造と実験データを比較するのに役立ち、ラマチャンドラン角などの新しい測定値はタンパク質の形状に関するより深い洞察を提供します。

エンジニアリングと制御システム向けに、バージョン14.3では、SystemModelValidateが導入され、仕様に対するシステム動作の検証が可能になりました。SystemModelAlways、SystemModelEventually、SystemModelSustainなどの時間論理構造を使用することで、エンジニアは条件（例：バッテリー温度制限）を定義し、システムモデルがそれらを満たしているかどうかを評価し、故障箇所を特定できます。制御システムワークフローは、対話的なモデル操作と、安定性解析およびLQコントローラ設計のためのPoleZeroPlotなどの新しい分析ツールによって合理化されます。

いくつかのプログラミング言語の強化により、開発者エクスペリエンスが向上します。長らく要望されていた複数引数Withコンストラクトは、ネストされた変数スコープを簡素化します。新しいCyclic関数は、リストを無限に繰り返すシーケンスとして扱う便利な方法を提供し、計算とサイクリックなスタイリングの両方に役立ちます。

バージョン14.2で導入された表形式データ機能はさらに充実しました。新しいインポート元には、OneDrive、Kaggle、およびDataConnectionObjectを介したリレーショナルデータベース（SQLite、Postgres、MySQL、SQL Server、Oracle）からの直接インコアインポートが含まれます。Apache、Common、Extendedログファイル、およびJSON Linesのサポートが追加されました。ColumnwiseCombineなどの新しい関数と強化されたJoinAcrossは、複数のTabularオブジェクトからのデータを柔軟な基準で結合する強力な方法を提供します。表形式データのスタイリングも導入され、表示サイズ、外観要素、背景（値に基づく条件付きスタイリングを含む）、およびアイテムスタイルをプログラムで制御できます。

セマンティックテキスト処理では、SemanticRankingが新しい関数として提供され、現代の言語モデルを活用してテキスト記述に基づいて選択肢をランク付けします。これは、より小さなオプションセットに対して詳細な関連性スコアを提供することでSemanticSearchを補完します。テキスト用の強化された事前学習済みFeatureExtractは、分類および予測タスクをさらに改善します。

Wolfram Languageコンパイアのコアとなる新機能は、一時停止および再開可能なコンパイル済み関数です。IncrementalFunctionは、IncrementalYieldとIncrementalReceiveを使用してコルーチンとジェネレータの作成を可能にします。これにより、内部状態を自動的に維持しながらインクリメンタルな計算が可能になり、メモリに収まらない大規模なデータセットを列挙したり、データストリームを処理したりする場合に特に役立ちます。

外部計算は、パフォーマンスとユーザビリティにおいて大幅な改善が見られます。Pythonランタイムのプロビジョニングは劇的に高速化され、特定の依存関係についても同様です。高度に合理化されたR統合が導入され、単一のWolfram Languageセッション内で複数のRセッションを許可し、それぞれが独立した依存関係を持ち、シームレスなRコード実行のためのExternalFunctionをサポートします。

ノートブックからプレゼンテーションへの変換において、バージョン14.3は長年のアスペクト比の課題を解決します。Presenter Notebooksの新しいフルスライド画像テンプレートは、画像とグラフィックを自動的に拡大縮小して画面にフィットまたは埋め尽くし、手動調整なしでプロフェッショナルなスライドショーを保証します。

ユーザーインターフェースの洗練は、->のような文字シーケンスのよりスマートな処理（矢印キー用）や単一文字区切り文字の自動ラッピング（例：選択範囲の周りに{と入力すると自動的に{...}で囲まれる）など、微妙ながらも影響力のある改良が加えられています。また、イギリス英語とアメリカ英語のスペル辞書が個別にサポートされるようになりました。

最後に、Markdownがファーストクラスの形式となり、Markdownファイルやフラグメントの簡単なインポートとエクスポートが可能になり、他のシステムやLLMとの通信が容易になりました。ウェブドキュメントには、関数ページ内のオプションやセクションに素早くアクセスできる、新しい高機能なナビゲーションサイドバーも追加されました。

これらのハイライト以外にも、バージョン14.3には、ビデオ処理（安定化、オブジェクト追跡）、画像インポート（.avif）、ニューラルネットモデルによるローカル音声合成、洗練された日付処理、より効率的なRandomTree生成、BitVectorデータ構造のマルチスレッド、追加機能のGPUサポート、PDEにおける軸対称流体流れのソルバー、新しい生化学接続（UniProt、AlphaFold）、コンパイラのイントロスペクションツールなど、多数の機能強化が含まれています。

Wolfram LanguageおよびMathematicaバージョン14.3は、デスクトップシステム向けにダウンロード可能であり、Wolfram Cloudでもライブで提供されており、プラットフォームの継続的な研究開発努力における最新の進歩を示しています。