5.4.3. Интерфейс

Основное отличие Mathcad от аналогичных программ – это графический, а не текстовый режим ввода выражений. Формулы будут иметь привычный, аналогичный книжному, вид. То есть особой подготовки для набора формул не нужно. Вычисления с введенными формулами осуществляются по желанию пользователя или мгновенно, одновременно с набором, либо по команде. Обычные формулы вычисляются слева направо и сверху вниз (подобно чтению текста). Любые переменные, формулы, параметры можно изменять, наблюдая воочию соответствующие изменения результата. Это дает возможность организации действительности интерактивных вычислительных документов. Для пользования Mathcad можно вообще не быть знакомым с программированием в том или ином виде.

Mathcad задумывался как средство программирования без программирования, но если возникает такая потребность – Mathcad имеет довольно простые для усвоения инструменты программирования, позволяющие, впрочем, строить весьма сложные алгоритмы, к чему прибегают, когда встроенных средств решения задачи не хватает, а также когда необходимо выполнять серийные расчеты.

Отдельно следует отметить возможность использования в расчетах Mathcad величин с размерностями, причем можно выбрать систему единиц (СИ, СГС, МКС, английскую) или построить собственную. Результаты вычислений, разумеется, также получают соответствующую размерность. Пользу от такой возможности трудно переоценить, поскольку значительно упрощается отслеживание ошибок в расчетах, особенно в физических и инженерных.

5.4.4. Графика

В среде Mathcad фактически нет графиков функций в математическом понимании термина, а есть визуализация данных, находящихся в векторах и матрицах (то есть осуществляется построение как линий, так и поверхностей по точкам с интерполяцией), хотя пользователь может об этом и не знать, поскольку у него есть возможность использования непосредственно функций одной или двух переменных для построения графиков или поверхностей соответственно. Так или иначе, механизм визуализации Mathcad значительно уступает таковому у Maple, где достаточно иметь только вид функции, чтобы построить график или поверхность любого уровня сложности. По сравнению с Maple, графика Mathcad имеет еще такие недостатки, как невозможность построения поверхностей, заданных параметрически, с непрямоугольной областью определения двух параметров; создание и форматирование графиков только через меню, что ограничивает возможности программного управления параметрами графики.

Однако следует помнить об основной области применения Mathcad – для решения задач инженерного характера и создания учебных интерактивных документов возможностей визуализации вполне достаточно. Опытные пользователи Mathcad демонстрируют возможность визуализации сложнейших математических конструкций, но объективно это уже выходит за рамки назначения пакета.

5.4.5. Расширение функциональных возможностей

Возможно дополнение Mathcad новыми возможностями с помощью специализированных пакетов расширений и библиотек, которые пополняют систему дополнительными функциями и константами для решения специализированных задач:

• Пакет для анализа данных (англ. Data Analysis Extension Pack) – обеспечивает Mathcad необходимыми инструментами для анализа данных.

• Пакет для обработки сигналов (англ. Signal Processing Extension Pack) – содержит более 70 встроенных функций для аналоговой и цифровой обработки сигналов, анализа и представления результатов в графическом виде.

• Пакет для обработки изображений (англ. Image Processing Extension Pack) – обеспечивает Mathcad необходимыми инструментами для обработки изображений, анализа и визуализации.

• Пакет для работы с функциями волнового преобразования (англ. Wavelets Extension Pack) – содержит большой набор дополнительных вейвлет-функций.

• Библиотека строительства (англ. Civil Engineering Library) – включает формулы для расчета напряжений и деформаций, настраиваемые шаблоны для строительного проектирования и примеры тепловых расчетов.

• Электротехническая библиотека (англ. Electrical Engineering Library) – содержит стандартные вычислительные процедуры, формулы и справочные таблицы, используемые в электротехнике. Текстовые пояснения и примеры облегчают работу с библиотекой: каждый заголовок имеет гиперссылку на оглавление и указатель, и его можно найти в системе поиска.

• Библиотека машиностроения (англ. Mechanical Engineering Library).