39062

Математические пакеты и их применение в науке и производстве

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

От других продуктов аналогичного назначения например Mple Theorist компании Wterloo Mple Softwre и Mthemtic компании Wolf Reserch MTHCD компании Mthsoft отличается ориентация на создание высококачественных документов докладов отчетов статей в режиме WYSIWYG Wht You See Is Wht You Get. Преимущества MTHCD состоит в том что он не только позволяет провести необходимые расчеты но и оформить свою работу с помощью графиков рисунков таблиц и математических формул. В MTHCD`e можно не только совмещать текст и формулы но...

Русский

2013-09-30

34 KB

24 чел.

Математические пакеты и их применение в науке и производстве

MATHCAD - универсальный математический пакет, предназначенный для выполнения инженерных и научных расчетов. Основное преимущество пакета - естественный математический язык, на котором формируются решаемые задачи. Объединение текстового редактора с возможностью использования общепринятого математического языка позволяет пользователю получить готовый итоговый документ. Пакет обладает широкими графическими возможностями, расширяемыми от версии к версии. Практическое применение пакета существенно повышает эффективность интеллектуального труда.

От других продуктов аналогичного назначения, например, Maple & Theorist (компании Waterloo Maple Software) и Mathematica (компании Wolf Research), MATHCAD (компании Mathsoft) отличается ориентация на создание высококачественных документов (докладов, отчетов, статей) в режиме WYSIWYG (What You  See Is What You Get). Это означает, что, внося изменения, пользователь немедленно видит их результаты и в любой момент может распечатать документ во всем блеске. Работа с пакетом за экраном компьютера практически совпадает с работой на бумаге с одной лишь разницей - она более эффективна. Преимущества  MATHCAD состоит в том, что он не только позволяет провести необходимые расчеты, но и оформить свою работу с помощью графиков, рисунков, таблиц и математических формул. А эта часть работы является наиболее рутинной и малотворческой, к тому же она и времяемкая и малоприятная.

Интерфейс более дружествен, по сравнению с Mathematica или Maple. Текст, формулы и графики можно свободно сочетать, передвигая их как выделенные штриховой рамкой объекты, и помещать их в произвольной точки экрана; при изменении хотя бы в одном из объектов последовательно пересчитываются все остальные данные.

Все процедуры: возведения в степень, извлечения корня, взятия модуля, интеграла, операции присваивания и многие другие вынесены в пиктограммы. С клавиатуры они набираются интуитивно понятным способом.

В MATHCAD`e можно не только совмещать текст и формулы, но и устанавливать метки табуляции, центрировать и выравнивать напечатанное, а также для наглядности выделять фрагменты текста и проверять орфографию. Также можно экспортировать содержимое рабочей области в Word в формате RTF.

В пакете широко используются встроенные функции. К основным встроенным функциям относятся тригонометрические и обратные, гиперболические и обратные, экспоненциальные и логарифмические, статистические, Фурье, Бесселя, комплексных переменных. Всего в MATHCAD версии 6.0 - 222 встроенных функций. Такой широкий набор функций позволяет решать задачи практически из любой области.

Для тех, кто работает в группах, предусмотрены средства коллективной работы. Возможна поддержка связи с удаленными пользователями по электронной почте: рабочее пространство в стандартном формате, как и электронное сообщение, можно пересылать непосредственно из программы. Так же при интеграции с информационной системой World Wide Web, позволяющая экспортировать и импортировать рабочие документы в Internet, просматривать по WWW- сообщения и осуществлять гипертекстовые переходы для доступа к информации.

При решении задач физики обычно требуется проставления размерности и   такую возможность предоставляет MATHCAD. Всего в среде MATHCAD пять единиц измерения: длина, масса, время, заряд и абсолютная температура. Если же при решении вы будете, к примеру, суммировать секунды с метрами, то MATHCAD честно вам признается, что делать это нельзя и откажется работать.

Пакет MATHCAD предоставляет широкие графические возможности. Кроме того, здесь можно использовать чертежи и рисунки, полученные в других графических системах.

Нажатием буквально одной кнопки можно задать шаблон для генерации двумерного графика, причем в одних и тех же осях может быть несколько графиков одновременно. В MATHCAD`e  представлены следующие виды графиков: декартовый (X-Y plot), полярный (Polar plot), поверхности (Surface plot), карта линий уровня (Contour plot), векторное поле (Vector Field plot), трехмерный точечный (3D Scatter plot), трехмерная столбчатая диаграмма (3D Bar Chart). Все графики являются стандартными объектами MATHCAD`a: их можно редактировать, а при пересчете исходных данных они автоматически перерисовываются. Кроме того, в средствах ‘объемной’ визуализации данных существуют возможность композиции задних планов. Существуют большое  количество опций для работы с осями, а также возможность импортировать графические изображения.

Кроме работы с десятичными числами существуют возможность работы с восьми - и шестнадцатеричными числами. Так же есть набор процедур для возможности функционирования не только над числами, векторами или матрицами, но и над более сложными объектами, таких как деревья, списки или наборы.  При вычислениях в символах, так называемая символьная математика (или аналитические преобразования), существуют три группы инструментов:

  1.  Команды символьной математики из меню (Symbolic);
  2.  Режим непрерывных символьных преобразований (Life Symbolics);
  3.  Оптимизация численных вкладок через символьные преобразования (Optimize).

Но в символьной математике пакета MATHCAD существует один недостаток. Она  оперирует некоторыми встроенными функциями, которых в самом пакете MATHCAD нет, либо они там есть, но называются по-другому. Это объясняется тем, что символьный процессор вместе с некоторыми функциями был приобретен у фирмы MAPLE. В пакете MAPLE V в вычисления возможны 500000 знаков (профессиональная версия). Поэтому нередко в MATHCAD`e при символьных преобразованиях, ответ получается настолько громоздким, что не вмещается в рамки экрана и по разрешению пользователя заносится в Буфер Обмена Clipboard.   

MATHCAD 6.0 работает под Windows и естественно использует все его преимущества. Можно экспортировать рабочие документы MATHCAD`a в другие Windows- приложения и импортировать из других приложений в стандартах динамического обмена данными (DDE) и связывания - внедрения объектов (OLE). Кроме того, MATHCAD может воспринимать и создавать файлы с ASCII- кодировкой, а также за счет своих 32- битных возможностей подсоединять к программе функции С и С++.

И так, перечислим основные достоинства  MATHCAD`a.

Во-первых, это универсальность пакета MATHCAD, который может быть использован для решения самых разнообразных инженерных, экономических, статистических и других научных задач.

Во-вторых, программирование на общепринятом математическом языке позволяет преодолеть языковой барьер между машиной и пользователем. Потенциальные пользователи пакета - от студентов до академиков.

И в-третьих, совместно применение текстового редактора, формульного транслятора и графического процессора позволяет пользователю в ходе вычислений получить готовый документ.   


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85261. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ РАБОТ ПО ПОДТВЕРЖДЕНИЮ СООТВЕТСТВИЯ В ЗАКОНОДАТЕЛЬНО РЕГУЛИРУЕМОЙ СФЕРЕ 23.13 KB
  Стоимость работ по подтверждению соответствия конкретного вида продукции, систем качества, систем управления качеством, систем управления окружающей средой, персоналом устанавливается назначенным органом по оценке соответствия согласно с этими Правилами и утверждается их руководством.
85262. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И УСЛУГ 43.67 KB
  Создание и внедрение системы качества Создание и внедрение системы менеджмента качества в организации предусматривает следующие шаги: признание высшим руководством организации качества как жизненно важного элемента его деятельности; осознание того что разработка системы качества является...
85263. КОНТРОЛЬ РАБОТ (АУДИТ) ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И УСЛУГ 41.29 KB
  Аудит –- систематический независимый и задокументированный процесс получения доказательств аудита и объективного их оценивания с целью определения ступени исполнения критерия аудита. Доказательства аудита протоколы изложенные факты или другая информация что является существенной для критериев аудита и может быть проверена.
85264. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ УРОВНЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ 30.55 KB
  Успешная деятельность любой организации возможна лишь в условиях четкого прогнозирования уровня качества продукции и планирования его улучшения. Прогнозирование качества продукции это научно обоснованная информация об уровне качества продукции в будущем.
85265. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ СЕРТИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИ, ПРОЦЕССОВ И УСЛУГ 46.73 KB
  Порядок проведения сертификации продукции в общем случае включает: представление и рассмотрение заявки на сертификацию продукции; анализ предоставленной документации; принятие решения по заявке с указанием схемы модели сертификации; обследование...
85266. ПРОВЕДЕНИЕ СЕРТИФИКАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЬ ЗА ИХ ПРОВЕДЕНИЕМ 64.8 KB
  Сертификационные испытания –- элемент системы мероприятий направленных на подтверждение соответствия фактических характеристик продукции требованиям НД с целью получения достоверной информации при взаимоотношениях между изготовителями и потребителями продукции.
85267. СЕРТИФИКАЦИЯ ПЕРСОНАЛА И ИНСПЕКЦИОННЫЙ НАДЗОР 43.51 KB
  Получение сертификата компетентности аудитора является непременным условием для осуществления им работ в области подтверждения соответствия продукции, услуг, систем управления качеством, систем управления безопасностью пищевых продуктов (на основании принципов НАССР), отраслевых систем управления качеством...
85268. Социальное взаимодействие. Социальные движения и изменения 178 KB
  Социальные движения и социальные изменения. Продолжая углублять и развивать социальные связи индивиды вступают в кратковременные соприкосновения в ходе которых они обмениваются какими-либо ценностями материальными предметами информацией и т.
85269. Професійна робота з текстовим та табличним процесорами 1.31 MB
  Засоби автоматизації процесу створення документа. Під час створення текстового документа у Word він автоматично розбивається на сторінки відповідно до тих значень властивостей які встановлені в цьому документі. Сторінка як об’єкт текстового документа має такі властивості: розмір сторінки розміри полів...