Matematik tizimlar haqida boshlang’ich tushunchalar va ularning qo’llanilish sohasi. Mathcad tizimi

MathCAD dasturining talqinlari:

1. Mathcad 1.0-5.xx

2. Mathcad 6

3. Mathcad 7

4. Mathcad 8

5. Mathcad 2000 (9-versiya)

6. Mathcad 2001 (10-versiya)

7. Mathcad 2001i ("interaktiv")

8. Mathcad 11-11.2a

9. Mathcad 12

10. Mathcad 13-13.1

11. Mathcad 14

12. Mathcad 15

13. Mathcad 16

14. Mathcad Prime 1.0

15. Mathcad Prime 2.0

16. Mathcad Prime 3.0

Mathcad turli xil texnik muammolarni hal qilish uchun yuzlab operatorlar va o'rnatilgan funksiyalarni o'z ichiga oladi. Dastur sizga raqamli va ramziy hisoblarni bajarishga, skalyar miqdorlar, vektorlar va matritsalar bilan operatsiyalarni bajarishga, avtomatik ravishda bitta o'lchov birligini boshqasiga o'zgartirishga imkon beradi.

MathCADning qo’llanilish sohalari:

• 
  Differentsial tenglamalarni, shu jumladan sonli usullarda yechish;
  
• 
  Ikki o'lchovli va uch o'lchovli funksiyalar grafigini qurish (turli koordinatali tizimlarda, konturda, vektorda va hk);
  
• 
  Yunon alifbosidan tenglamada va matnda foydalanish;
  
• 
  Simvolli hisob-kitoblarni bajarish;
  
• 
  Vektorlar va matritsalar bilan operatsiyalarni bajarish;
  
• 
  Tenglamalar sistemasining yechimini topish;
  
• 
  Polinomial ildizlar va funksiyalarni topish;
  
• 
  Statistik hisob-kitoblarni olib borish va ehtimollik taqsimoti bilan ishlash;
  
• 
  Matritsaning xos son va xos vektorlarini topish;
  
• 
  Hisoblash natijalarini boshqarish parametrlari sifatida foydalanib, SAPR tizimlari bilan integratsiya;
  
• 
  Mathcaddan foydalanib, muhandislar barcha hisob-kitoblarni bajarishda hujjatlashtirishlari mumkin;
  
• 
  Oddiy, takrorlanadigan hisoblar uchun oddiy kalkulyatordan foydalanish;
  
• 
  Belgilarning ifodalarini hisoblash va soddalashtirish;
  
• 
  Hisoblash uchun integral va hosilaviy funksiyalardan foydalanish;
  
• 
  Chiziqli algebraik tenglamalar sistemasini yechish, matritsalar va determinantlar bilan ishlash;
  
• 
  Chiziqli bo'lmagan algebraik tenglamalarni yechish;
  
• 
  Grafiklarni ham to’g’ri burchakli, ham silindrsimon, qutb koordinatalarida, har xil diagrammalarda va gistogrammalarda qurish;
  
• 
  Shaxsiy, intuitiv dasturlash tilidan foydalanib, tarmoqlanuvchi va takrorlanuvchi algoritmlar yordamida dasturlar yaratish;
  
• 
  Ehtimollik nazariyasi va matematik statistika muammolarini hal qilish;
  

300 dan ortiq o'rnatilgan matematik funksiyalarga ega.

Mathcad deganda kompyuter algebra tizimlari, ya'ni matematik hisoblarni avtomatlashtirish vositalari tushuniladi. Dasturiy ta'minotning ushbu sinfida har xil turdagi va tuzilish printsiplarining o'xshashlari mavjud. Ko'pincha Mathcad Maple, Mathematica, MATLAB kabi dasturiy ta'minot tizimlari, shuningdek ularning hamkasblari MuPAD, Scilab, Maxima va boshqalar bilan taqqoslanadi, ammo ob'ektiv taqqoslash dasturlarning turli maqsadlari va ulardan foydalanish g’oyasi tufayli murakkablashadi.

Masalan, Maple tizimi asosan analitik hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun mo'ljallangan va shu maqsadda ixtisoslashtirilgan protseduralar va funksiyalar (3000 dan ortiq) sohasida eng kuchli hisoblanadi. O'rta qiyinchilikning matematik hisob-kitoblarini amalga oshirish zarurati bilan duch kelgan ko'pchilik foydalanuvchilar uchun ushbu konfiguratsiya haddan tashqari murakkabdir. Maple muhitida muammolarni yechish nafaqat har qanday funksiyani boshqarish qobiliyatini, balki unga kiritilgan yechim usullarini ham bilishni talab qiladi: o'rnatilgan Maple funksiyalarining ko'pida yechim usulini belgilaydigan argument mavjud.

Matematicada ham xuddi shunday deyish mumkin. Bu eng kuchli tizimlardan biri bo'lib, juda katta funksional tarkibga ega (hatto ovoz sintezi ham mavjud). Mathematica yuqori hisoblash tezligiga ega, ammo juda g'ayrioddiy dasturlash tilini o'rganishni talab qiladi.

Mathcad ishlab chiquvchilari tizimni foydalanuvchining ehtiyojlariga mos ravishda kengaytirishga ishonishdi. Buning uchun alohida sotib olinadigan va o'rnatish vaqtida tizimga kiritilgan qo'shimcha funksiyalarga ega bo'lgan, qo'shimcha kutubxonalar va kengaytirish paketlari tayinlangan, shuningdek, o'zingizning hisob-kitoblaringiz bilan to'g'ridan-to'g'ri ishlatilishi mumkin bo'lgan mavjud algoritmlar va hujjatlar namunalari bilan aniq muammolarni hal qilish usullarini tavsiflovchi elektron kitoblar bilan boyitilgan tizimni yaratish kerak edi. Mathcad ishlab chiquvchilari buni uddalashdi. Bundan tashqari, agar kerak bo'lsa va C dasturlash ko'nikmalariga ega bo'lgan foydalanuvchi uchun, DLL mexanizmi orqali o'z funksiyalarini yaratish va ularni tizim yadrosiga ulash mumkin.

MathCAD, Mapledan farqli o'laroq, dastlab matematik muammolarni raqamli hal qilish uchun yaratilgan, masalaning matematik mohiyatiga chuqurroq kirmasdan natijaga erishish kerak bo'lganda, nazariy, matematik emas, amaliy muammolarni yechishga qaratilgan. Mathcadning ramziy yadrosi, original Maple (MuPAD) dan farqli o'laroq, sun'iy ravishda cheklangan (300 ga yaqin funksiyalar mavjud), ammo aksariyat hollarda bu muhandislik muammolarini hal qilish uchun yetarli.

Bundan tashqari, tajribali Mathcad foydalanuvchilari 13 va undan katta versiyalarda Maple yadrosining deyarli barcha funktsional muhitidan ko’ra juda murakkab bo'lmagan tarzda foydalanish mumkinligini aniqladilar, bu esa Mathcadni hisoblash quvvatini Maplega yaqinlashtirdi.

Mathcad va shunga o'xshash dasturlarning asosiy farqi iboralarni kiritish uchun matn rejimidan ko'ra grafikadir. Bir qator buyruqlar, funksiyalar, formulalar uchun siz klaviaturadan va ko'plab maxsus asboblar panelidagi tugmalardan foydalanishingiz mumkin. Qanday bo'lmasin, formulalar kitob shakliga o'xshash odatiy holga ega bo'ladi. Ya'ni, formulalar to'plamiga maxsus tayyorgarlik kerak emas. Kiritilgan formulalar bilan hisob-kitoblar foydalanuvchining xoxishiga binoan amalga oshiriladi: darhol yoki terish bilan bir vaqtda yoki buyruq bilan.

Boshqa dasturlarda (Maple, MuPAD, Mathematica) hisoblashlar matn shaklida kiritilgan buyruqlarni formulalarga o'zgartiradigan dasturiy ta'minot tarjimoni rejimida amalga oshiriladi. O'zining interfeysi bilan Maple an'anaviy tillar muhitida dasturlash qobiliyatiga ega bo'lgan foydalanuvchilarga yo'naltirilgan bo'lib, ular matnli rejimda murakkab formulalarni kiritadilar. Mathcaddan foydalanish uchun siz u yoki bu shaklda dasturlash bilan umuman tanish bo'lmasligingiz mumkin.

Mathcad dasturlash tilisiz dasturlash vositasi sifatida yaratilgan, ammo agar bunday ehtiyoj yuzaga kelsa, Mathcadda o'rganish oson bo'lgan dasturiy vositalar mavjud bo'lib, ular muammoning ichki yechimi yetarli bo'lmaganda foydalaniladigan va shuningdek, uni amalga oshirish zarur bo'lganda foydalaniladigan juda murakkab algoritmlarni yaratishga imkon beradi.

Mathcad hisob-kitoblarida o'lchamli miqdorlardan foydalanish imkoniyati alohida ta'kidlanishi kerak va siz birliklar tizimini tanlashingiz mumkin: SI, GHS, ISS, ingliz tilida yoki o'zingiz qurishingiz mumkin. Hisoblash natijalari, albatta, tegishli o'lchovni ham oladi. Bunday imkoniyatning foydasini aniq baholab bo'lmaydi, chunki hisob-kitoblardagi xatolarni kuzatish, ayniqsa jismoniy va muhandislik sohalarida, ancha soddalashtirilgan.