
- •Часть I. Mathcad 5
- •Часть II. Maxima. 11
- •Часть III. Лабораторные работы 20
- •Часть I. Mathcad
- •Арифметические вычисления
- •Использование формул в Mathcad
- •Работа с векторами и матрицами
- •Построение графиков в среде Mathcad
- •Чтение и запись данных
- •Знакомство с Mathcad
- •Часть II. Maxima.
- •Интерфейс Maxima.
- •Принципы работы с wxMaxima.
- •Списки.
- •Массивы.
- •Векторы и матрицы.
- •Построение графиков функций.
- •Решение уравнений.
- •Условные выражения и циклы.
- •Чтение и запись данных
- •Часть III. Лабораторные работы лабораторная работа № 1 функциональный масштаб. Интерполяция
- •Интерполяция лагранжа, ньютона.
- •Контрольные задания
- •Примеры выполнения заданий в пакете maxima
- •Лабораторная работа № 2 численное интегрирование
- •Задания.
- •Пример выполнения работы.
- •Лабораторная работа № 3 применение интеграла вероятности для анализа данных
- •Стандартные функции системы mcad
- •Стандартные функции системы Maxima (пакет distrib)
- •Контрольные задания
- •Лабораторная работа № 4 моделирование случайных величин. Метод монте-карло Формирование непрерывных случайных величин
- •Вычисление интегралов методом Монте-Карло
- •Стандартные функции maxima для генерации случайных величин.
- •Задания.
- •Задание “а” (Моделирование выборки)
- •Задание “в” (Выборка из файлов данных)
- •2. Выборочные распределения
- •Задание “a” (Моделирование выборки)
- •Лабораторная работа № 6 метод наименьших квадратов
- •Задания
- •Приложение Некоторые встроенные функции Mathcad
- •Основные законы распределения
- •Литература
- •Составители: Радченко Юрий Степанович
Чтение и запись данных
В пакете Maxima имеются стандартные функции для чтения данных из файла, а также записи или добавления данных в файл.
Чтение данных производится с помощью функций
data : read_list("Путь к файлу");
data : read_nested_list("Путь к файлу");
Функция read_list( ) считвает из файла значения, расположенные в одной строке, разделённые пробелом, и помещает их в список data. Функция read_nested_list( ) расценивает содержимое файла как список строк. Каждая строка может содержать несколько данных, разделённых пробелом, которые тоже являются списком. Поэтому переменная data представляет собой список списков, например
(%i1) data : read_nested_list("d:/5555.dat");
(%o1) [[1,1],[2,5],[3,8],[4,3],[5,12],[6,20],[7,9],[8,8],[9,7],[10,5]]
При этом размер списков устанавливается в соответствии с объемом файла. Данные первого столбца файла можно извлечь из перемненной data с помощью команды
(%i2) k : makelist(first(data[i]),i,1,length(data));
(%o2) [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10].
Аналогично для второго стобца
(%i3) kw:makelist(second(data[i]),i,1,length(data));
(%o3) [1,5,8,3,12,20,9,8,7,5]
и т.д.
Перед считыванием файл можно найти с помощью команды
file_search("Путь к файлу");
а также вывести на экран
printfile("Путь к файлу");
Для записи данных в файл следует воспользоваться функцией
write_data(Список,"Путь к файлу");
Список выводится в строку. Значения разделяются пробелом.
Для добавления данных к существующему файлу необходимо изменить значение переменной
file_output_append : true;
и использовать для вывода функцию write_data( ).
Чтобы записать в файл значения элементов списка в столбец, можно воспользоваться следующей последовательностью команд
file_output_append:true;
for m:1 thru length(x) do write_data([y[m]],"Путь к файлу");
Здесь с помощью цикла по очереди выводятся в файл значения элементов списка.
Часть III. Лабораторные работы лабораторная работа № 1 функциональный масштаб. Интерполяция
ОБЩИЕ СООТНОШЕНИЯ. Для удобного графического представления функциональной зависимости y=f(х) могут применяться: a) логарифмический масштаб; b) обратный функциональный масштаб; c)прямой функциональный масштаб.
ОБРАТНЫЙ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МАСШТАБ .
Пусть y=f(х)=f(kx).
Преобразуем график в прямую линию у*=kx.
Это можно сделать преобразованием
.
Если исходная функция имеет более общую
зависимость
,
то данное преобразование координаты у
дает уравнение в системе координат
(x,y*)
Пример: у = 1-ехр(- k(x-с)), х > с. Преобразование у* = —ln(1-у) приводит к уравнению прямой линии у* = k(x-c).
Обратный функциональный масштаб удобно применять к "S" -образным кривым.
ПРЯМОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МАСШТАБ . Пусть y=f(x)=kf1(x)+c. Тогда преобразование х* = f1(x) приводит график к прямой линии у = kx* + с. Такой функциональный масштаб целесообразно использовать для "U" и "J"-образных кривых.
Пример:
.
Тогда у
= 5х* -2.5. Обратите внимание, что обратный
функциональный масштаб в этом примере
менее удобен, так как бесконечную кривую
он преобразует в конечный отрезок прямой
,
а это приведет к сгущению точек на концах
отрезка.
ВЕРОЯТНОСТНАЯ
БУМАГА.
Вероятностной бумагой называется
функциональный масштаб, в котором
функция распределения F(x)
случайной величины х
преобразуется в прямую линию. Для этого
случая необходимо применить обратное
функциональное преобразование у*
= F-1
(y)
. Если на вероятностной бумаге построить
полигон накопленных частот Рq
(хq
), хq[a;a+q],
где
,
то:
нелинейная зависимость
от хq указывает на несоответствие эмпирической и теоретической функций распределения; линейная зависимость, напротив, говорит о соответствии эмпирической и теоретической функций распределения;
по линейной зависимости
легко найти параметры с и s в функции распределения F(x) случайной величины х.
,