2. Общие сведения об программа компьютерной математики

В инженерной и научной практике используется особый класс программного обеспечения для выполнения математических расчетов, которые называют математическими процессорами или системами компьютерной математики (СКМ) (или системы компьютерной алгебры). Наибольшее распространение следующие программные системы:

1) MATLAB (сокращение от англ. «Matrix Laboratory») – самый мощный и полный

пакет компьютерной математики компании , имеющий высокую стоимость и интерфейс

командной строки;

2) MathCAD – более простой пакет программ с наиболее дружественным интерфейсом для оформления результатов расчета в удобном виде;

3) Maple (последняя версия 14) –мощный пакет символьной математики компании Waterloo Maple Inc., которая с 1984 года выпускает программные продукты, ориенированные на сложные математические вычисления, визуализацию данных и моделирование. Maple предназначена для символьных вычислений, но имеет ряд средств и для численного решения дифференциальных уравнений и нахождения интегралов. Обладает развитыми графическими средствами. Имеет собственный язык программирования, напоминающий Паскаль;

4)Mathematica (WM) - система компьютерной математики компании Wolfram Research. Содержит множество функций как для аналитических преобразований, так и для численных расчётов. Кроме того, программа поддерживает работу с графикой и звуком, включая построение двух- и трёхмерных графиков функций, рисование произвольных геометрических фигур, импорт и экспорт изображений и звука.

Все математические компьютерные программные системы имеют следующие общие

характеристики:

1) наличие большой библиотеки стандартных математических функций;

2) наличием специального входного языка описание математических выражений с

элементами программирования;

3) возможность подключения внешних модулей, расширяющих функциональные

возможности систем в определенной области математики;

4) наличием подсистемы математической графики для визуализации рассчитанных

графиков, поверхностей и процессов, а также возможностью создания анимации;

5) наличие встроенных обучающих и информационных систем.

2. Интерфейс математической системы Mathcad

Пакет MathCAD фирмы MathSoft относится к программным системам компьютерной математики. Он имеет простой и удобный интерфейс, который сочетается с мощными средствами для выполнения сложных математических расчетов. В настоящее время используются версии Mathcad 2001i, 11, 12, 13 и 14. Несмотря на различные требования к аппаратным ресурсам они имеют схожий интерфейс и обеспечивают одинаковый базисный набор математических вычислений.

Основное окно среды MathCAD для версии 13 имеет вид: Вверху окна располагается заголовок с именем документа. Ниже располагается

строка Главного меню. За ним расположена панель кнопок инструментов, которые дублируют наиболее важные команды Главного меню. Набор кнопок на экране определяется с помощью соответствующих опций раздела View меню. Обычно используются две панели кнопок: панель инструментов (дублирующая ряд наиболее распространенных команд и операций) и панель форматирования (четвертая строка) для выбора типа и размера шрифтов и способа выравнивания текстовых комментариев. Над рабочей областью документа может располагаться строка кнопок вызовов экранных панелей, которые ускоряют работу по вводу операторов, функций, греческих символов, а также вызывают встроенный калькулятор. Далее находится рабочая область документа, в которой вводят математические выражения на языке Mathcad и текстовые комментарии. В низу окна находится строка статуса системы.

Документы системы Mathcad являются файлами с расширением xmcd (Mathcad XML документ), xmcdz (Mathcad Compressed XML документ) или mcd (Mathcad Worksheet). Возможно использование шаблонов для создания Mathcad документов с расширением xmct (Mathcad XML Template).

Состав Главного меню Mathcad включает разделы:

1) File (Файл) — работа с файлами, Internet и электронной почтой;

2) Edit (Правка) — редактирование документов;

3) View (Вид) — настройка интерфейса и средств обзора;

4) Insert (Вставка) — установка вставок объектов, шаблонов, графиков;

5) Format (Формат) — изменение формата различных объектов;

6) Tools (Инструменты) — работа с сервисными пакетами;

7) Symbolic (Символы) — выбор операций символьного процессора;

8) Window (Окно) — управление окнами документов системы;

9) Help (Помощь) — работа со справочной системой Mathcad.