2.1.6 Использование компонентов

В документах-программах Mathcad есть возможность вставки модулей (component) других приложений для расширения возможностей визуализации, анализа данных, выполнение специфических вычислений.

Для расширенной визуализации данных предназначен компонент Axum Graph. Для работы с табличными данными — Microsoft Excel.

Компоненты Data Acquisition, ODBC Input позволяют пользоваться внешними базами данных.

Предлагаются также бесплатные модули (add-in) для интеграции Mathcad с программами Excel, AutoCAD.

Для статистического анализа предназначен компонент Axum S-PLUS Script.

Значительное расширение возможностей пакета достигается при интеграции со сверхмощным приложением MATLAB.

2.1.7 Комплектации

Версии Mathcad могут отличатся комплектацией и лицензией пользователя. В разное время поставлялись версии Mathcad Professional, Mathcad Premium, Mathcad Enterprise Edition (отличаются комплектацией). Для академических пользователей предназначена версия Mathcad Academic Professor (обладает полной функциональностью, но отличается лицензией пользователя и имеет в несколько раз меньшую стоимость).

Некоторое время выпускались также упрощенные и заметно «урезанные» студенческие версии программы.

Однако пока математические возможности MathCad в области компьютерной алгебры намного уступают системам Maple, Mathematica, MatLab и даже малютке Derive. Однако по программе MathCad выпущено много книг и обучающих курсов, в том числе у нас в России. Сегодня эта система стала буквально международным стандартом для технических вычислений и даже многие школьники осваивают и используют MathCad. Для небольшого объема вычислений MathCad идеален — здесь все можно проделать очень быстро и эффективно, а затем оформить работу в привычном виде (MathCad предоставляет широкие возможности для оформления результатов, вплоть до публикации в Интернете). Пакет имеет удобные возможности импорта/экспорта данных. Например, можно работать с электронными таблицами Microsoft Excel прямо внутри MathCad-документа.

В общем, MathCad — это очень простая и удобная программа, которую можно рекомендовать широкому кругу пользователей, в том числе не очень сведущих в математике, а особенно тем, кто только постигает ее азы.

В качестве более дешевых, простых, но идеологически близких альтернатив программе MathCad можно отметить такие пакеты, как уже упомянутый YaCaS, коммерческую систему MuPAD (http://www.mupad.de/) и бесплатную программу KmPlot (http://edu.kde.org/kmplot/) (Рисунок 2.5) .

Рисунок 2.5 – Интерфейс пакета KmPlot

Программа KmPlot распространяется на условиях открытой лицензии с исходным кодом (OpenSource). Она очень проста в освоении и подойдет даже школьникам.

2.2 Математический пакет Mupad

Что касается программы MuPAD (Рисунок 2.6), то она представляет собой современную интегрированную систему математических вычислений, при помощи которой можно производить численные и символьные преобразования, а также чертить двумерные и трехмерные графики геометрических объектов. Однако по своим возможностям MuPAD значительно уступает своим маститым конкурентам и является, скорее, системой начального уровня, предназначенной для обучения.

 

Рисунок 2.6 – Интерфейс пакета MuPad

MuPAD Pro 3 – это сравнительно новая система компьютерной алгебры с обширным набором инструментов, включающая математические алгоритмы для символьных и численных расчётов, и инструментарий для визуализации, анимации и интерактивных манипуляций с двумерными и трёхмерными графиками и другими математическими объектами.

Эта программа предлагает бесплатную курсовую лицензию MuPAD на время проведения лекций в вузе.

Разработанный в Университете Падерборн в Германии, MuPAD Pro предназначен для широкого круга пользователей. Его домены и категории схожи с классами используемыми в объектно-ориентированных языках, и позволяют применять перегрузку (overloading) и перекрытие (overriding) методов и операторов, а также поддерживают наследование и общие методы. Язык MuPAD имеет синтаксис, схожий с синтаксисом языка Pascal, и позволяет осуществлять императивное, функциональное и объектно-ориентированное программирование. Удобная среда разработки содержит отладчик уровня входного языка, профайлер и гипертекстовую справку. MuPAD Pro 3 можно использовать для разработки приложений и решения практических задач:

• Вы можете использовать удобные команды клавиатуры и мыши для решения численных и символьных уравнений.

• MuPAD Pro 3 понимает общепринятые умолчания, часто используемые в других системах компьютерной алгебры.

• Вы можете отображать функции в двух и трёх измерениях.

• С помощью MuPAD Pro 3 можно писать программы для решения сложных задач, используя встроенный язык высокого уровня.

• Для быстроты и удобства вы можете отлаживать программы на уровне исходного кода.

• Вы можете сэкономить время, используя в MuPAD программы, написанные в других приложениях.

Версия 3 содержит новые возможности, в том числе улучшенную систему

визуализации для двумерных и трёхмерных графиков, объектную анимацию, интерактивную манипуляцию графиками; расширенные возможности вычисления, быстрые численные расчёты с Scilab (теперь поставляется в качестве бесплатного приложения), экспорт в MathML. Пакет поддерживает большой набор математических объектов и алгоритмов для решения самого широкого круга математических задач. Работа пользователя проходит в окне блокнота, позволяющим перемежать текст с математическими формулами, форматированным текстом и выводом решений MuPAD, включая двух- и трехмерную графику. Математические алгоритмы извлекаются через интерактивные обращения к системным функциям. Например, вычисление интеграла осуществляется вызовом функции интегрирования. Если в библиотеке системных функций не окажется той, которая способна реализовать специфические задания, пользователь имеет возможность расширить способности пакета. MuPAD содержит встроенный Паскале-подобный язык программирования и интерактивный пошаговый отладчик. Созданные пользователем алгоритмы объединятся в отдельные библиотеки. Такая специальная библиотека может успешно использоваться как средство исследования в тематической области или являться основой учебного курса.

Пакет имеет общий оконный пользовательский интерфейс блокнота, отладчика языка MuPAD и гипертекстовой помощи не зависимо от аппаратной платформы.

В сравнении с другими математическими пакетами, такими как Mathematica, Maple, является относительно молодым пакетом. Его разработка была начата в 1990 в Университете Падеборна (Германия). Пакет имеет собственное ядро символьной математики. Свободный доступ к программе на ftp-сервере университета и открытое обсуждение его обсуждение в Интернет постоянно стимулируют его развитие. В настоящее время, кроме свободно распространяемой версии, выпущен коммерческий профессиональный релиз для Windows. Преподавателей и учителей может заинтересовать участие в новой программе "MuPAD в образовании - Евклид", целью которой является поощрить использование компьютерной алгебры в учебных заведениях. Эта программа предлагает бесплатную курсовую лицензию MuPAD на время проведения лекций в школе или вузе.

Платформы:  Windows 95/98/ME/XP/2000