MCP 数学计算

一个全面的模型上下文协议（MCP）服务器，将任何AI助手转变为强大的数学计算引擎。MCP 数学提供了专业级别的功能，包括52个高级数学函数、跨越15类别的158种单位转换、完整的财务计算以及基于抽象语法树（AST）的安全评估——所有这些都在生产就绪且安全的环境中实现。

什么是 MCP 数学？

MCP 数学是为AI助手提供的最完整的数学计算服务器，专门针对模型上下文协议构建。这个生产就绪的解决方案将任何兼容MCP的AI转变为强大的数学工具，处理从简单算术到复杂财务计算、多个不同领域的单位转换以及高级科学计算的所有内容。

关键创新：使用Python的抽象语法树（AST）评估，MCP 数学提供了卓越的数学能力，同时完全安全——阻止代码注入漏洞而不丢失任何功能。

为什么选择 MCP 数学？

不妥协的安全性

• 基于AST的评估：每个计算都通过Python的AST进行检查和验证，防止代码注入攻击。
• 沙箱执行：所有计算在安全、受控的环境中运行，仅允许安全操作。
• 零外部依赖：由于核心功能不需要任何外部库，降低了安全风险。

完整的数学能力

• 52个内置函数：从简单的数学到复杂的科学计算。
• 158种单位转换：广泛的单位转换支持，涵盖15个不同的类别。
• 财务计算：完整的财务工具集，包括利息、贷款和税收计算。
• Unicode运算符支持：易于使用的数学符号如×、÷和^，使用起来感觉自然。
• 完整的数学库覆盖：完全访问Python的所有数学函数。

生产就绪架构

• 类型安全设计：在整个代码中进行完整的类型检查，确保一切可靠地工作。
• 干净的生产代码：没有调试残留或额外注释的专业代码。
• 完整的测试：130个测试确保所有功能正常工作。
• 线程安全操作：具有基于计时器的超时系统的100%可靠的并发执行。
• 高级内存管理：有界的LRU/TTL缓存系统在生产环境中防止内存泄漏。
• 企业级错误处理：适当的异常链和优雅的资源清理。

开始使用

先决条件

在安装MCP 数学之前，请确保您拥有：

• 系统上安装了Python 3.10或更高版本
• 兼容MCP的AI助手（如Claude Desktop、VS Code与Continue或类似工具）

安装选项

选择最适合您的安装方法：

选项1：快速安装（推荐）

这是最快的方式开始：

# 如果尚未安装，请安装uv包管理器
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

# 安装并运行MCP 数学
uvx mcp-mathematics

选项2：传统的pip安装

如果您更喜欢使用pip：

pip install mcp-mathematics

📦 包信息：mcp-mathematics在PyPI上的页面

选项3：开发安装

如果您想帮忙或需要最新的开发版本：

git clone https://github.com/SHSharkar/MCP-Mathematics.git
cd MCP-Mathematics
pip install -e .

配置指南

配置Claude Desktop

要使用MCP 数学与Claude Desktop，您需要更新配置文件。

配置文件位置：

• macOS：~/Library/Application Support/Claude/claude_desktop_config.json
• Windows：%APPDATA%\Claude\claude_desktop_config.json

如果您使用uv安装：

{
  "mcpServers": {
    "mcp-mathematics": {
      "command": "uvx",
      "args": [
        "mcp-mathematics"
      ]
    }
  }
}

如果您使用pip安装：

{
  "mcpServers": {
    "mcp-mathematics": {
      "command": "mcp-mathematics"
    }
  }
}

配置VS Code与Continue

如果您正在使用VS Code与Continue扩展：

{
  "models": [
    {
      "model": "claude-3-5-sonnet",
      "provider": "anthropic",
      "mcpServers": {
        "mcp-mathematics": {
          "command": "uvx",
          "args": [
            "mcp-mathematics"
          ]
        }
      }
    }
  ]
}

FastMCP云配置

MCP 数学作为FastMCP的云托管服务提供，无需本地安装即可即时访问。选择多种连接方式：

连接到Claude Code

通过命令行快速设置访问您的工具：

claude mcp add --scope local --transport http mathematics https://mathematics.fastmcp.app/mcp

连接到Claude Desktop

通过一键安装直接在Claude桌面应用中使用您的工具：

下载链接：https://mathematics.fastmcp.app/manifest.dxt?v=aa76634e-bffb-4be5-b1fd-c680cd7f7142

下载.dxt文件。打开文件以自动连接。

连接到Codex CLI

在Codex CLI会话中访问您的工具：

codex mcp add -- mathematics npx -y mcp-remote@latest https://mathematics.fastmcp.app/mcp

配置Codex

通过Codex的配置文件持久存储您的MCP，添加以下内容到.codex/config.toml：

[mcp_servers.mathematics]
command = "npx"
args = ["-y", "mcp-remote@latest", "https://mathematics.fastmcp.app/mcp"]

连接到Gemini CLI

通过命令行快速设置访问您的工具：

gemini mcp add mathematics https://mathematics.fastmcp.app/mcp --transport http

连接到Cursor

AI驱动的代码编辑器，内置工具支持。点击立即连接：

连接链接：cursor://anysphere.cursor-deeplink/mcp/install?name=mathematics&config=eyJ1cmwiOiJodHRwczovL21hdGhlbWF0aWNzLmZhc3RtY3AuYXBwL21jcCJ9

FastMCP云优势：

• 无需本地安装
• 始终与最新功能保持同步
• 通过云基础设施增强性能
• 跨多平台即时访问
• 生产就绪部署

可用的MCP工具

MCP 数学通过21个专用工具提供其所有数学功能，这些工具具有描述性的数学领域名称，以最大限度地提高清晰度和可记忆性。每个工具都是为特定任务设计的，并且构建以获得出色的性能：

核心计算工具

1. evaluate_mathematical_expression - 单表达式评估

处理数学表达式的主工具。它支持所有52个内置函数、单位转换和财务计算。它处理从简单算术到复杂科学计算的所有内容。

使用案例：

• 快速计算："2 * pi * 10" → "62.83185307179586"
• 科学计算："sin(pi/2) + log10(1000)" → "4.0"
• 财务分析："compound_interest(5000, 6.5, 15)" → 完整的利息明细
• 单位转换："convert_between_measurement_units(100, 'km', 'mi', 'length')" → 自动单位检测和转换

2. evaluate_multiple_mathematical_expressions - 并行处理引擎

构建用于同时处理许多表达式，当进行大量计算或数据分析工作时，为您提供更好的性能。

使用案例：

• 数据处理：处理金融计算数组
• 科学分析：批量三角函数计算
• 批量转换：同时转换多个值

输入：["sin(pi/2)", "cos(0)", "sqrt(16)", "factorial(5)"]
输出：["1.0", "1.0", "4.0", "120"]

专用计算工具

3. convert_between_measurement_units - 高级单位转换系统

智能单位转换系统，适用于跨越15个类别的158个单位。它自动识别单位类型，支持不同的拼写，并处理复杂的复合单位。

高级功能：

• 智能检测：自动识别单位类别
• 别名支持：接受多种拼写和缩写
• 复合单位：处理复杂的单位如m/s²、kg·m/s²
• 历史跟踪：保持转换审计轨迹

输入：value=100, from_unit="meters", to_unit="feet"
输出："328.084"（自动处理精度）

4. convert_units_from_natural_language - 自然语言单位转换

使用自然语言查询进行单位转换，使单位转换更加直观和易用。此工具解析自然语言请求并自动确定适当的转换。

支持的自然语言模式：

• "convert 100 meters to feet"
• "what is 32 Celsius in Fahrenheit"
• "50 mph -> km/h"
• "5 kilograms equals how many pounds"
• "from 100 USD to EUR"

输入："convert 100 kilometers to miles"
输出：{
  "success": true,
  "conversion": {
    "original_query": "convert 100 kilometers to miles",
    "input_value": 100,
    "input_unit": "kilometers",
    "output_value": 62.137119,
    "output_unit": "miles",
    "unit_type": "length"
  }
}

5. compute_statistical_operations - 统计分析引擎

对数据集进行全面统计计算，提供数据分析和科学计算所需的基本统计措施。

可用的统计操作：

• 描述性统计：均值、中位数、众数、范围
• 变异性测量：方差、标准差
• 分布分析：偏度、峰度
• 数据质量：四分位数、百分位数

输入：data=[1, 2, 3, 4, 5], operation="mean"
输出："结果：3.0"

6. perform_matrix_mathematical_operations - 矩阵数学引擎

支持线性代数、工程计算和科学计算的高级矩阵操作。

支持的矩阵操作：

• 基本操作：乘法、转置
• 高级操作：行列式、逆矩阵
• 矩阵分析：秩、特征值（适用时）
• 错误处理无效操作

输入：matrices=[[[1,2],[3,4]], [[5,6],[7,8]]], operation="multiply"
输出：矩阵乘法结果，格式正确

7. perform_number_theory_analysis - 数论分析

用于数学研究、密码学和计算数学的高级数论操作。

可用的数论操作：

• 质数测试：检查数字是否为质数
• 质因数分解：找到所有质因数
• 因子分析：计算所有因子
• 欧拉函数：计算φ(n)函数

输入：n=97, operation="is_prime"
输出："结果：97是质数"

会话管理工具

8. create_mathematical_calculation_session - 会话初始化

创建一个新的计算会话，可选初始变量，使跨多个操作的状态化数学计算成为可能。

会话功能：

• 变量存储：保存并重用计算结果
• 状态持久性：跨操作维持上下文
• 隔离环境：多个独立会话
• 自定义初始化：设置初始变量

输入：session_id="analysis_1", variables={"x": 10, "pi": 3.14159}
输出："已创建会话：analysis_1"

9. evaluate_expression_in_session_context - 状态化计算

在特定会话上下文中执行计算，可以访问存储的变量，并保存结果供以后使用。

输入：session_id="analysis_1", expression="x * 2 + pi", save_as="result"
输出："结果：23.14159"（并保存为'result'变量）

10. list_mathematical_session_variables - 变量管理

列出当前存储在计算会话中的所有变量，显示它们的名称和值，便于参考。

输入：session_id="analysis_1"
输出：{"x": 10, "pi": 3.14159, "result": 23.14159}

11. delete_mathematical_calculation_session - 会话清理

安全移除计算会话及其所有相关变量，释放内存并确保状态管理干净。

系统监控工具

12. get_mathematical_computation_performance_metrics - 性能监控

提供全面的系统性能指标，包括计算统计、内存使用和操作运行时间，以便监控系统健康状况。

包含的指标：

• 计算统计：执行的总计算次数
• 性能数据：平均响应时间
• 内存使用：当前内存消耗
• 系统运行时间：服务器运行时间

13. get_mathematical_security_audit_report - 安全信息

返回当前安全状态，包括速率限制信息和会话数据，用于安全监控和合规性。

14. get_mathematical_memory_usage_statistics - 内存分析

详细的内存使用统计，帮助进行性能优化和资源规划。

管理和发现工具

15. get_mathematical_computation_history - 计算审计轨迹

保持所有计算的完整记录，带有时间戳，因此您可以追踪、检查和重复任何数学工作。

功能：

• 时间戳记录：每次计算都会记录何时运行
• 可配置限制：获取最近的1-100次计算
• 表达式跟踪：完整的输入和输出日志
• 错误日志：失败的计算及其错误详情

16. clear_mathematical_computation_history - 历史管理

让您在需要出于隐私、性能或存储原因时安全清除计算历史。

17. optimize_mathematical_computation_memory - 内存优化

清理过期的缓存条目并优化内存使用，帮助长期运行的会话保持最佳性能。

优化功能：

• 缓存清理：删除过期的缓存条目
• 内存碎片整理：优化内存分配
• 资源回收：释放未使用的资源
• 性能提升：保持系统响应性

18. list_all_available_mathematical_functions_and_constants - 完整功能发现

完整的参考工具，让您即时访问所有可用的数学函数、常量、单位转换及其设置。

发现类别：

• 数学函数：所有52个可用函数及其签名
• 常量：数学和物理常量及其值
• 单位转换：所有158个单位按类别组织
• 系统功能：可用的操作和限制

注意：此工具整合了列出函数、常量和最近历史访问的功能，提供单一综合界面。

MCP资源

通过MCP协议直接访问这些资源及其相应的实现函数：

• history://recent - 查看最近的计算历史（由recent_calculation_history实现）
• functions://available - 浏览可用的数学函数（由mathematical_functions_catalog实现）
• constants://math - 访问数学常量及其值（由mathematical_constants_catalog实现）

MCP提示

预配置的常见计算模式提示：

• scientific_calculation - 结构化的科学计算模板
• batch_calculation - 优化的批处理模板

数学能力

MCP 数学提供了一个完整的数学计算环境，支持超过52个函数，涵盖了基本算术、高级科学计算和专用数学操作。该系统处理从简单计算到复杂科学和财务计算的一切，具有精确性和可靠性。

基本操作

除了标准算术外，MCP 数学还支持易于使用的数学运算符，包括用于自然数学表达的Unicode符号：

• 加法：+
• 减法：-
• 乘法：* 或 ×
• 除法：/ 或 ÷
• 向下取整除法：//
• 取模：%
• 幂：** 或 ^

完整函数库

三角函数

基本的弧度三角函数操作：

• sin(x), cos(x), tan(x) - 标准三角函数
• asin(x), acos(x), atan(x) - 反三角函数
• atan2(y, x) - 两个参数的反正切，以正确确定象限

双曲函数

完整的双曲函数集：

• sinh(x), cosh(x), tanh(x) - 双曲函数
• asinh(x), acosh(x), atanh(x) - 反双曲