Введение.

В настоящее время студенты и школьники часто сталкиваются с проблемами в подсчётах выражений и функции. Например, если студенту нужно подсчитать значение функции (1+x)*(sin(x)*abs(x+9))^(cos(x+1) не в одной точке, а в 20. В обычном калькуляторе ему придется каждый раз писать функцию заново, с различными значениями x. Это требует много времени.

Также пользователь сталкивается с такими математическими операциями, как: вычисление производной в точке, вычисление определенного интеграла, вычисление суммы, произведения, определителей матриц, вычисление обратной матрицы. Эти операции достаточно трудоёмки, и обычно вызывают затруднения.

В настоящее время существует много программ, которые анализируют функции, считают значения выражении (MathCad, Solution). Но, например MathCad, имеет сложный, для неопытного пользователя, интерфейс ,а также является платной. Еще одним недостатком MathCad является то, что она разработана только под платформу win32. А программа Solution , хотя и имеет простой интерфейс, также как и MathCad, является платной, и поддерживается только на Symbian 9.

Так как основными пользователями Разрабатываемой программы будут студенты и школьники - неопытные пользователи, программа должна иметь интерактивный многофункциональный простой интерфейс для удобства работы.

Так как в настоящее время операционные системы стремительно развиваются, было принято решение сделать программу кросс-платформенной. Программа «MathX» должна поддерживать такие операционные системы, как Windows (7,XP,Vista), Unix (Ubuntu,ArchLinux,Gentoo,Kubuntu и т. д.), а также MacOS.

Разрабатываемая программа даст возможность пользователю считать сложные выражения не по действиям (как в обычном калькуляторе), а работать сразу с целым выражением. Это существенно сократит время решения трудоемких задач (например, подсчеты в лабораторных работах). Также пользователь сможет, не изменяя самой функции, изменить значения переменных. Кроме того, программа сможет помочь при работе с матрицами.

1. Анализ технических требований и уточнение спецификаций

1.1. Анализ задания, выбор технологии, языка и среды программирования

Анализ предметной области показал, что в разрабатываемой программе нет необходимости использовать объекты, так как все основные функции уникальны, и привязаны только к своему обработчику событий. Объекты в программе могут присутствовать только на уровне интерфейса – объектный подход. При выборе же технологии программирования предметной области стоит остановиться на структурном подходе. Структура таких программ четко прослеживается сверху вниз при отсутствии передач управления на верхние уровни. Это делает программы более обозримыми и менее сложными. Структурный подход так же накладывает ограничения на структуру управления, из-за чего алгоритм должен быть более продуманным, что ведет к повышению качества программных продуктов. В итоге, был выбран комбинированный подход.

Из множества сред программирования, таких как Microsoft Visual Studio, Visual Basic, Delphi, Qt, была выбрана среда Qt Creator фирмы Nokia с использованием библиотеки Qt версии 4.7.2., так как эта среда наиболее подходит для создания интерактивного приложения благодаря большой библиотеке элементов управления интерфейса.

Кроме того, Qt имеет множество других достоинств: в этой библиотеке реализован механизм сигналов и слотов. Сигнал – метод, способный производить высылку сообщений. Слот – метод, который присоединяется к сигналу. Так -же в Qt хорошо организованна работа со строками.

Помимо этого Qt использует API низкого уровня, предоставляя поддержку большого числа операционных систем: Microsoft Windows (95, 98, NT4, 2000, XP, VISTA, 7), Mac OS, Linux, что позволяет проектировать кросс-платформенные приложения.