Лекція №23

Тема: Основні прийомі роботи в “Maple”. Убудовані і користувальницькі функції. Елементарні обчислення в Maple.

План

1. Мови системи Maple 7.

2. Інтерфейс Maple 7.

3. Палітри введення математичних символів.

4. Функції і оператори.

5. Команда спрощення виразу: simplify().

6. Команда розкриття дужок у виразі: expand().

7. Команда розкладання полінома на множники: factor().

Мови системи Maple 7

Maple здатна вирішити величезне число задач взагалі без якого-небудь програмування в загальноприйнятому значенні цього поняття. Maple підтримує три власні мови: вхідний, реалізації і програмування.

Maple має вхідну мову надвисокого рівня, орієнтований на рішення математичних задач практично будь-якої складності. Він служить для завдання системі питань або, кажучи інакше, завдання вхідних даних для подальшої їх обробки. Це мова інтерпретуючого типу і по своїй ідеології нагадує Бейсік. Вхідна мова має велике число наперед певних математичних і графічних функцій, а також обширну бібліотеку, що підключається в міру необхідності.

Має Maple і своя мова процедурного програмування — Maple-мова. Ця мова має цілком традиційні засоби структуризації програм: оператори циклів, оператори умовних і безумовних переходів, оператори порівняння, логічні оператори, команди управління зовнішніми пристроями, функції користувача, процедури і т.д. Він також включає всі команди і функції вхідної мови, йому доступні всі спеціальні оператори і функції. Багато хто з них є вельми серйозними програмами, наприклад символьне диференціювання, інтеграція, розкладання в ряд Тейлора, побудова складних тривимірних графіків і т.д.

Не слід плутати вхідну мову і мову програмування системи (Maple-мова) з мовою її реалізації. Ним є одна з найкращих і могутніших універсальних мов програмування — Сі. На ньому написане ядро системи, що містить ретельно оптимізовані процедури. Більшість же функцій, які містяться в пакетах, написана на Maple-мові, завдяки чому їх можна модифікувати і навіть писати свої власні бібліотеки. За різними оцінками, лише від 5 до 10 % засобів Maple створено на мові реалізації — все інше написане на Maple-мові. Таким чином, система має розвинену нагоду для розширення і адаптації до задач користувача. Для підготовки програм на мові Maple можуть використовуватися зовнішні редактори, але система має і свого вбудованого редактора, що цілком задовольняє вимогам більшості користувачів. Він відкривається командами New і Open в меню File. Цього редактора можна використовувати для редагування файлів програм або математичних виразів.

Синтаксис структурних операторів мови Maple нагадує суміш Бейсіка і Паскаля. Це полегшує знайомство з ним тим, хто має хоча б початковий досвід програмування на цих мовах. За близькими до Бейсіка правилами (і за допомогою загальноприйнятих математичних скорочень) виконується і введення математичних виразів в діалоговому режимі роботи з системою.

Огляд інтерфейсу Maple 7

Довгий час системи Maple мали досить архаїчний (хоча і непоганий) призначений для користувача інтерфейс, орієнтований на операційну систему MS-DOS. Як у всіх додатків під Windows інтерфейс Maple 7 має ряд характерних елементів, видимих на мал. 1. і перерахованих нижче:

•   рядок заголовка (зверху);

•   рядок головного меню;

•   головна панель інструментів;

•   контекстна панель інструментів, вид якої залежить від режиму роботи з Maple 7;

•   вікно введення і редагування документів;

• рядок стану (у самому низу вікна).

Призначений для користувача інтерфейс Maple 7 дозволяє готувати документи, що містять одночасно текстові коментарі, команди вхідної мови (з можливим перетворенням їх в природну математичну форму), результати обчислень у вигляді звичних математичних формул і графічні дані. Це забезпечує зрозуміле представлення початкових даних і результатів обчислень, а також зручність їх повторного використовування.

У основі призначеного для користувача інтерфейсу Maple 7 лежить графічний багатовіконний інтерфейс операційної системи Windows. Управління системою Maple 7 можливе за допомогою головного меню, панелей інструментів і палітр, а також «гарячих» клавіш. Підтримуються також багато можливостей миші, властиві додаткам під Windows.

Користувач Maple 7 (як і ряду інших математичних систем) працює з документами, які є одночасно описами алгоритмів рішення задач, програмами і результатами їх виконання. Всі дані команди і результати розміщуються у відповідних осередках. Графічні побудови виконуються як в осередках документа, так і в окремих вікнах, і мають свої меню для оперативного управління параметрами.