Инструментальные средства математического моделирования. Учебное пособие

Проектные задания

Раздел 2. Типы данных. Встроенные операторы и функции.

4.Опишите алфавит Maple-языка.

5.Укажите типы данных в системе Maple.

6.Классифицируйте типы операторов в Maple.

7.Дайте классификацию математических функций в Maple.

Раздел 3. Типовые средства программирования.

8.Укажите способы задания функции пользователя.

9.Опишите формы записи условных выражений.

10.Укажите особенности и формы записей операторов цикла.

Раздел 4. Средства математического анализа.

11.Укажите способы вычисления производных в Maple.

12.Опишите способы вычисления неопределенных и определенных интегралов в Maple.

13.Назовите назначение и нотацию применения функции solve.

Раздел 5. Символьные операции.

14.Опишите предназначение и порядок обращения к функции convert.

15.Функция combine.

16.Приведите пример обращения к команде simplify и опишите ее параметры.

17.Опишите порядок задания функции subs.

18.Укажите назначение и способы обращения к функции sort.

Диагностико-квалиметрическое обеспечение модуля 1

В первой части курса изучается интерфейс системы Maple, типы данных, встроенные операторы и функции системы. Рассматриваются средства программирования Maple: функции пользователя, условный оператор, операторы цикла. Приведены средства математического анализа и основные символьные операции системы.

41

5. Символьные операции

Тест рубежного контроля

1.Система Maple работает с файлами форматов: a. *.ms, *.txt, *.t;

b. *.ms, *.doc, *.t; c. *.msw, *.txt, *.rtf; d. *.ms, *.tex, *.pdf.

2.Специальный знак % означает:

a.Фиксатор выражения, предотвращающий вывод результата вычисления в ячейку вывода;

b.Указатель программного комментария;

c.Системную переменную, хранящую результат предшествующей операции;

d.пустой оператор.

3.Множество в Maple обозначается следующим образом: a. [10,5,8,8,5,1];

b. {a, b, c, d, e}; c. (х, у, z);

d. аrrау[а..b, sl].

4.Функция evalb используется для:

a.Возврата логических значений выражений;

b.Создания операторов с заданными свойствами;

c.Выделения целой части числа;

d.Присваивания переменной неопределенного значения.

5. Функция irem(a,b):

a.Определяет остаток от деления;

b.Выполняет целочисленное деление;

c.Находит наибольший общий делитель;

d.Находит наименьшее общее кратное;

6. Функция Diff является:

a.Неисполнимой формой вычисляемой функции diff;

b.Неопределенной формой вычисляемой функции diff;

c.Исполнимой формой вычисляемой функции дифференцирования diff;

d.Инертной формой вычисляемой функции дифференцирова-

ния diff;

42

Тест рубежного контроля

7.Функциональный оператор имеет вид: a. name:=(x,y,...)=>expr;

b. name:= expr;

c. name:=(x,y,...)->expr; d. name=(x,y,...):=expr.

8.Укажите ошибочный условный оператор:

a.if <Условие сравнения> then <Элементы> fi:

b.if <Условие сравнения> then <Элементы> elif <Условие сравнения> then <Элементы> fi:

c.if <Условие сравнения> then <Элементы> elif <Условие сравнения> then <Элементы> else <Элементы> fi:

d.if <Условие сравнения> then <Элементы> elif <Условие сравнения> e1se <Элементы> fi:

Критерии оценки

Верные ответы на тестовые задания с 1 по 6 обычной сложности равно оцениваются в 6 балов, а более сложные тестовые задания 7 и 8 – по 7 балов каждое.

Максимальная оценка по модулю – 50 баллов. Причем «неудовлетворительно»: 0–25; «удовлетворительно»: 26–34; «хорошо»: 35–42; «отлично»: 43–50 баллов.

43

МОДУЛЬ 2

Комплексными целями второго модуля являются:

–изложение и освоение специальных знаний по методам приложения инструментальных средств расширения функциональных возможностей системы Waterloo Maple V, эффективному использованию пакетов решения задач линейной алгебры, а также пакета решения задач линейного программирования, поставляемых в составе системы;

–приобретение и закрепление учащимися основных навыков работы со специализированными средствами расширения

Maple V.

6. Расширенные средства среды

Maple V

6.1. Особенности использования математических процессоров

В последние годы быстрое развитие получили программные средства автоматизации работ в таких трудоемких и требующих высокого уровня профессиональной подготовки предметных сферах, как высшая и вычислительная математика, математическое моделирование, математическая экономика и др. Из имеющихся в литературе [1,2,3] результатов сравнения различных матема-

тических пакетов (Mathematica, Mathcad, Mathlab и др), следу-

ет, что наиболее эффективным по многим параметрам является Maple – математический процессор с аналитическим ядром. Его замечательной особенностью является попытка решить введенную задачу аналитически на первом этапе (по умолчанию) и, если это не удалось, всегда есть возможность применить традиционные численные методы анализа. Обладая высокой производительностью и удобным интерфейсом, Maple в состоянии обеспечить эффективное решение многих стандартных учебных задач и прикладных проблем реальной сложности. Полученные навыки работы с ука-

44

6.2. Перечень пакетов расширения Maple V

занным пакетом позволят успешно использовать и иные аналогичные универсальные программные средства.

Динамичный перманентный процесс появления обновленных версий математического процессора Maple, расширяющих его возможности, а также необходимость более высокой степени детализации функций среды обусловливает целесообразность обращения

кспециализированным пакетам расширений [5, 6].

Втаблице 1 приводятся список пакетов математического моделирования системы Maple 9, обеспечивающих расширение функций ядра системы в направлениях инструментальной специализации.

6.2.Перечень пакетов расширения Maple V

45

6. Расширенные средства среды Maple V

46

6.2. Перечень пакетов расширения Maple V

47

6. Расширенные средства среды Maple V

48

6.2. Перечень пакетов расширения Maple V

49

6. Расширенные средства среды Maple V

50