Дьяконов В.П. Математическая система Maple (1185902), страница 5
Текст из файла (страница 5)
лнтики тоже могут ошибаться в своих вычислениях. В разработке таких систем, хак Мар!е У В4/В5 или Ма!!теша!!са 2/3, принимают участие крупные математические шкалы всего мира! Эти системы подлинный кладезь математических понятий, сведений и знаний. Они способны заменить самые серьезные справочники по математическим вычислениям в любой области науки, техники и образования.
Кроме того, они имеют множество средств для проверки корректности выполняемых вычислений, например, подстановку полученных результатов в исходные выражения. Кстати, одно иэ самых действенных приемов проверки таких средств — решение задачи одновременно на нескольких системах символьной математики. Не случайно уже сейчас можно заметить тенденцию к объединению математических систем.
Эта новая и безусловно прогрессивная тенденция в ближайшее время приведет к созданию автоматизированных рабочих мест математиков н ученых других специальностей. Разработки таких рабочих мест (разумеется, компьютерных), в том числе с использованием систем Мар!е У, уже появились, и а ннх немного говорится в Заключении к этой книге.
1.1.3. Вызов функций пакетов расширения клар!е У Основой символьной моши Мар)е Ч является ядро системы. Оно содержит сотни базовых функций и алгоритмов символьных преобразований. В новых реализациях объем ядра достигает 6-7 Мбайт. Имеется также основная библиотека операторов, команд и функций. Многие встроенные в нее функции, как и функции ядра, установив системы и начало работы с нва могут использоваться беэ какого-либо объявления, другие нуждаются в объявлении. Кроме тога, имеется ряд пакетов расширения системы (раскааез). Дополнительные функции иэ пакетов расширения должны применяться после объявления загрузки пакета с помощью слова чг!!К(паше) где пагпе — нмя применяемого пакета.
С учетом встроенных в ядро функций н функций пакетов расширения их общее число в системе Мар!е Ч цЗ приближается к 2500, а в реализации й5 к 2700. Это означает, что великое множество задач может решаться в режиме прямого диалога с системой без использования каких-либо средств программирования. 1.1.4. Языки системы — входной, реализации и программирования Мар1е Ч предназначена для решения огромного числа задач вообще без какого- либо их программирования в общепринятом смысле этого понятия. Достаточно лишь описать алгоритм задачи и разбить его на вопросы, на которые система Мар!е Ч способна дать ответы.
Более того, есть тысячи задач, алгоритмы решения которых уже реализованы функциями и командами системы. Тем не менее это вовсе не означает, что система Мар!е Ч не относится к системам программирования. Более того, на самом деле эта мощная современная система программирования основана на трех языках — входном, реализации и программирования. Мар!е Ч имеет входной язык сверхвысокого уровня, ориентированный на решение математических задач практически любой сложности, Он служит для задания системе вопросов или, говоря иначе, задания входных данных для последующей их обработки, Это язык интерпретнрующега типа и по идеологии работы с ним напоминает добрый старый Бейсик. И такое сходство вовсе не недостаток, а огромное достоинство — ведь именно с Бейсика начался подлинный диалог пользователя напрямую с компьютером! Входной язык имеет большое числа заранее определенных математических н графических функций, а также обширную библиотеку расширения системы, Имеет Мар1е Ч и свой язык процедурного программирования — Мар1е-язык.
Этот язык, будучи частью входного языка, имеет вполне традиционные средства для подготовки на основе принципов структурного подхода типовых задач программирования циклы, условные и безусловные переходы, операторы сравнения, логические операторы, команды управления внешнимн устройствами, функции пользователя, процедуры и т.д. Но, помимо этих возможностей, языку Мар1е Ч доступны все специальные операторы н функции, которыми располагает система. Многие из них заменяют весьма серьезные программы — например, символьного дифференцирования, интегрирования, разложения в ряд Тейлора, построения сложных трехмерных графиков н т.д, Не следует путать входной язык н язык программирования системы (словом Мар1е-яэык) с языком ее реализации.
Им является один нз самых лучших и мощных универсальных языков программирования — С (Си). На его основе подготовлено ядро системы, содержащее тщательно оптимизированные процедуры. Большинство же функций системы — библиотечные нэ пакетов расширения, поставляемых с системой. Онн подготовлены на Мар!е-яэыке программирования системы, могут дополняться н даже модифицироваться. По разным оценкам лишь Краткая характеристика системы от 5 до 1О процентов средств Мар!е Ч создано на языке реализации — все остзльнае написано на Мар)е-языке программирования системы Таким образом, система имеет развитые воэможности к расширению и адаптации к задачам пользователя Для подготовки программ на языке системы могут использоваться внешние редакторы, но система Мар!е Ч имеет и свой встроенныи редактор, вполне удовлетворяющий большинство пользователей Он и вводится командами в позиции Ей! главного меню Этот редактор можно использовать для редактирования программных файлов илн математических выражений Версии Мар1е Ъ' под М5-РОБ снабжены своим редактором программ и отладчиком с функциями синтаксического контроля В версиях Мар!е Ч под%1пбоаз необходимость в этих средствах практически отпала Язык программирования Мар1е Ч напоминает (в части основных средств) смесь Бенснка и Паскаля Это облегчает знакомство с ним для тех, кто имеет хотя бы умеренный опыт программирования на этих языках Па близким к Беисику правилам (и общепринятым математическим сокращениям) выполняется и ввод математических выражений в диалоговом режиме работы с системой 1.1.6.
Пользовательский интерфейс Долгое время Мар!е У имел довольно архаичныи (хотя н неплохой) пользовательский интерфейс, ориентированнын на операционную систему МБ-РОВ Но затем версия Мар!е Ч В3, затем Мар!е У В4 н, наконец, Мар(е Ч Вб, приобрели вполне современный графическии пользовательский интерфейс, характерным для приложений под операционные системы !У1пдоцз 3 1/3 1! /95 Это намного повысило удобство рабсилы с системои и обеспечило простую интеграцию са многими другими программными продуктами Пользавательскии интерфейс Мар!е Ч й4 позволяет готовить документы в стиле Яо!ебоак (Блокнот), содержащие одновременно текстовые комментарии, задания в виде функции в командной строке (с возможным преобразованием их в естественную математическую форму), результаты вычислений в виде обычных математических формул и графические данные Это обеспечивает высокую степень визуализации как исходных данных, так н результатов вычислений В основе пользовательского ннтерфеиса Мар(е У Н4 лежит графический интерфейс аперацианнаи системы %шдавз 31/3!1 или %шабака 95 Интерфейс Мар1е Ч й4 является многооконным Управление системой возможно с помощью главного меню, панелеи с кнопками быстрого управления н «горячими«клавиша.
мн Реализуются многие возможности графического манипулятора — мыши, пожалуй, за исключением метода перетаскивания мышью объектов Важно отметить и прекрасна выполненную справочную систему Мар1е Ч 24 Преодолев первые трудности общения с системой, пользователь быстро осваивает систему помощи, которая позволяет без какой-либо документации получить исчерпывающую информацию а любом операторе, функции или пакете применения системы (разумеется, на аиглинском языке) В каждую справку входит по несколько примеров применения, причем нх можно скопировать и перенести в редактор или в окно исполняемых документов системы Эта способствует быстрому обучению пользователя Устэноеяэ системы и начало работы с ней Пользователь (как и в ряде других математических систем) работает с документами, которые являются одновременно описаниями алгоритмов решения задач, программами н результатами их исполнения.
Они размещаются в соответствующих ячейках. Графические построения выполняются как в ячейках документа, так н в отдельных окнах, и имеют свои меню для оперативного управления параметрами графини. 1.1.6. Ориентация системы вйар!е тг Вообще говоря, система Мар!е Ч ориентирована на решение сложных задач, хотя и решение в ней простых задач вполне возможно и уместно, Ддя решения таких задач вполне подойдет весьма простая, быстрая н надежная система Оепче или система Ма!пСАЙ, в которую (начиная с версии 3 О под тУ!пг!оъ'з) включен приобретенный по лицензии фирмы 1ч'а!ег!оо Мар1е упрощенный символьный процессор Мар1е.
Однако яо числу доступных пользователю математических функций эти скромные системы не идут ни в какое сравнение с патриархом символьной математики Мар!е 7. Перечислим основные возможности системы Мар!е т' к4. Возможности интерфейса ° работа со многими окнами; ° вывод графиков в отдельных окнах нли в окнах документа,' ° представление выходных и входных данных в виде естественных математических формул; ь задание текстовых комментариев различными шрифтами; «' возможность использования гиперссылок и подготовки электронных документов; ° удобное управление с клавиатуры, с помощью главного меню н инструментальной панели; ° управление с помощью графического манипулятора — мыши.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
