МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра информатики
Информатика
Лабораторный практикум
Часть VI
Изучение системы компьютерных вычислений в Scilab
МОСКВА 2010
Составители: А.В. Захаров, ст. преп. (разд. 3),
И.М. Шаронова, доц., канд. техн. наук (разд. 1,2)
Под редакцией проф., д-ра физ.-мат. наук В.В. Серова
Информатика: Лаб. практикум. Ч. 6 / Российск. заочн. ин-т текстил. и
легк. пр-сти; Сост. В.А. Захаров, И.М. Шаронова. М., 2010. …. с.
Предназначено для студентов всех специальностей.
Редактор О.Л.Лобанова
План 2010г. , поз. .
Сдано в производство . Формат 60х84/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл. печ. Л_____. Уч.-изд. л. ____Тираж 100 экз.
Заказ . Цена договорная.
Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности.
123423 Москва ул. Демьяна Бедного, 7.
Введение
Для решения инженерных и экономических задач были созданы языки программирования Бейсик, Фортран, Паскаль, Кобол и другие. Но разработка программы на любом из этих языков требует определенной подготовки, а также немалых затрат времени и труда. Начиная с 60-х годов прошлого столетия, параллельно с языками программирования развивались системы компьютерной математики. Эти пакеты программ позволяют получить решение многих задач в численном или символьном виде в диалоговом режиме даже без программирования. Кроме того, каждый из этих комплексов программ имеет свой язык программирования, предназначенный для решения очень сложных технических и экономических проблем.
Современные системы компьютерной математики Mathcad, Maple, Mathematica, Matlab обладают такой вычислительной мощью, о которой инженеры и экономисты еще несколько десятилетий тому назад могли только мечтать. Все вышеперечисленные пакеты программ обладают широкими графическими возможностями, способны выполнять символьные преобразования математических выражений. Однако, поскольку значительная часть пользователей нуждается только в простом помошнике-вычислителе, эти системы спроектированы так, что методы решения сложных проблем, если они не используются, никак себя не проявляют. Пакет Mathcad прост в использовании и легок в изучении, а математические выражения и формулы записываются в нем так, как это принято в алгебре, например:
Широкое распространение среди инженеров и научных работников получила система компьютерной математики Matlab. По утверждению разработчиков этой системы студенты более чем 3500 ведущих зарубежных университетов изучают этот пакет программ. Язык программирования, созданный для первых версий Matlab, очень прост и не вызывает никаких затруднений при изучении. В более поздних версиях пакета в этот язык добавлены новые конструкции, которые позволяют опытным пользователям разрабатывать объектно-ориентированные приложения, работать с многопроцессорными системами, использовать программы, написанные на других языках.
Система Matlab может быть использована в диалоговом режиме. В этом режиме она представляет собой чрезвычайно мощный калькулятор, которому доступны и вызов огромного количества функций, и построение графиков.
Коммерческая система Matlab создавалась специально для моделирования сложных технических объектов, для проведения сложных расчетов, в которых используются вектора, матрицы, комплексные числа. Поэтому основным типом данных в этой системе является матрица, а графики зависимости функций от их аргументов создаются системой Matlab в форме, используемой в инженерной документации.
К сожалению, комплексы программ Mathcad, Maple, Mathematica, Matlab – коммерческие и очень дорогие пакеты. Однако в Интернете можно найти свободно распространяемые их аналоги, которые разрабатываются энтузиастами. В этих разработках участвуют и некоторые коммерческие фирмы. Однако, имеющаяся в Интернете документация к свободно распространяемым пакетам представлена в основном на английском языке.
Для свободно распространяемой системы Scilab (аналога Matlab) имеется довольно обширная документация на русском языке. В этой системе применяется интерфейс подобный интерфейсу Matlab и практически тот же язык программирования. Многие команды, используемые для решения задач вычислительной математики, построения графиков имеют названия те же или схожие с названиями соответствующих команд Matlab. Система Scilab разрабатывалась для OC Linux. В настоящее время доступны последние версии этой системы для Windows. Их можно загрузить на сайте http://www.scilab.org. Далее рассматриваются некоторые вопросы использования Scilab для решения вычислительных задач.
Scilab-5.1.1. Работа в диалоговом режиме