Презентация на тему "Программирование в MathCad"

Программирование в MathCad

Аюшева Я.В. МДМ-116

Что такое Mathcad?

Mathcad —это популярная система компьютерной математики, предназначенная для автоматизации решения массовых математических задач в самых различных областях науки, техники и образования. Название системы происходит от двух слов — MATHematica (математика) и CAD (Computer Aided Design — системы автоматического проектирования, или САПР). Так что вполне правомерно считать Mathcad математическими САПР.

Состав системы Mathcad

Как интегрированная система Mathcad 2000 содержит следующие основные компоненты:

1. Редактор документов — редактор с возможностью вставки математических выражений, шаблонов графиков и текстовых комментариев;

2. MathConnex — системный интегратор, обеспечивающий интеграцию Mathcad с рядом иных программных продуктов;

3. Центр ресурсов — система управления ресурсами системы;

4. Электронные книги — электронные книги с описанием типовых расчетов в различных областях науки и техники;

5. Справочная система — система для получения справочных данных по тематическому и индексному каталогу, а также для поиска нужных данных по ключевому слову или фразе;

6.Быстрые шпаргалки QuickSheets — короткие примеры с минимальными комментариями, описывающие применение всех встроенных операторов и функций системы;

7. Броузер Интернета — собственное средство выхода в Интернет.

Варианты системы Mathcad 2000

Новейшая версия Mathcad 2000 выпущена в трех основных вариантах:

1. Mathcad 2000 Standard — упрощенный вариант, удобный для большинства пользователей и применяемый в учебных целях;

2. Mathcad 2000 Professional (или PRO) — профессиональный вариант, ориентированный на математиков и научно-педагогических работников, заинтересованных в автоматизации своих достаточно сложных и трудоемких расчетов;

3. Mathcad 2000 Premium — расширенный за счет сопутствующих систем вариант, предназначенный для профессиональных математиков и ученых.

Важно отметить, что Mathcad не только средство для решения математических задач. Это, по существу, мощная математическая САПР, позволяющая готовить на высочайшем полиграфическом уровне любые относящиеся к науке и технике материалы — документацию, научные отчеты, книги и статьи, диссертации, дипломные и курсовые проекты и т. д. При этом в них одновременно могут присутствовать тексты сложного вида, любые математические формулы, графики функций и различные иллюстративные материалы. Mathcad 2000 PRO позволяет также готовить и высококачественные электронные уроки и книги с гиперссылками. Наиболее обширными возможностями в подготовке сложных документов с инженерными чертежами и графиками обладает версия Mathcad 2000 Premium.

Общение пользователя с системой Mathcad проис­ходит на уровне так называемого входного языка, максимально приближенного к обычному языку описания математических задач. Поэтому решение таких задач не требует программирования в общепринятом смысле — написания программ на неко­тором промежуточном языке или в машинных кодах.

Вот, к примеру, как выглядит вычисление квадрата переменной х с заданным значе­нием х=3 на популярном языке Бейсик и на Mathcad:

Бейсик

х = LET(3)

Mathcad

Комментарий

х := 3

У = х^2

Переменной х присваивается значение 3

PRINT("y=";y)

у := х 2

Переменной у присваивается значение х в квадрате

у= 9

Вывод значения переменной у

Входной язык системы — промежуточное звено между скрытым от пользователя языком документа и языком реализации системы.

Средства расширения системы Mathcad

В наивысшей степени средства расширения системы Mathcad представлены сменными проблемно-ориентированными электронными книгами, библиотеками и пакетами расширения. Они позволяют настроить систему на наиболее эффективное решение задач в любой области науки и техники — в математике, физике и химии, в астрономии, механике, электротехнике и радиотехнике, в биологии и экономике, в финансах, статистике и т. д.

Электронные книги  — это пакеты для решения задач в определенной области науки и техники, ориентированные на типовые средства систем класса Mathcad.

Пакеты расширения —  это укрупненные библиотеки, поставляемые с электронными книгами, учитывающими новые операторы и функции, которые пакеты расширения вводят в базовую систему Mathcad. Входящие в нихэлектронные книги нельзя ис­пользовать без соответствующих библиотек.

Библиотеки —  это комплекты электронных книг и пакетов расширения.

Операторы и символы – Программирование: " width="640"

Программирование в Mathcad

Mathcad содержит встроенную среду программирования, что значительно расширяет возможности вычислительного пакета. Операторы программирования находятся в меню Математика – Операторы и символы – Программирование:

Команды

«Программирование» – для создания программной структуры.

«Локальное назначение» – знак «равно» для программ.

«Оператор if» – оператор условия.

«Оператор else» – альтернативный выбор.

«Оператор return» – выход из программы.

«Try / On Error» – применяется, если при выполнении программы может возникнуть ошибка.

«Программирование» и «Локальное определение»

Создадим программу, которая вычисляет разницу между двумя переменными a и b.

На рисунке представлена структурная диаграмма программы:

Здесь всего три элемента: вход, действие и выход . Вместо структурной диаграммы можно использовать другие способы, помогающие созданию программы, например, блок-схемы или псевдокод.

Важно! Операторы программирования return, else, if, while и т.д. следует вставлять из меню программирования.

Ввод этих команд с клавиатуры не приведет к желаемому результату.

Мы изучили следующие элементы программирования:

1. Входные данные – обычно вводятся как параметры функции.

2. Первая строка программы – вводится с помощью ]. Больше линий – с помощью [Enter].

3. Оператор локального определения – вводится с помощью {.

4. В конструкциях выбора с помощью оператора if применяются операторы сравнения.

5. If вводится с помощью }. За if вводится логическое выражение, например x

Все функции. 10. Используйте try / onerror, чтобы указывать на ошибки. " width="640"

6. После if может следовать оператор else или другой оператор if.

7. [Enter] добавляет новую строку в программу. Место появления новой строки зависит от позиции курсора до нажатия на [Enter].

8. Вывод переменной осуществляется с помощью оператора return. Переменной может быть одиночная переменная, вектор или матрица, которые могут содержать как числовые значения, так и текст.

9. Mathcad содержит большое число встроенных функций, которые могут быть полезны при написании программ. Список функций с подсказками можно открыть по команде Функции – Все функции.

10. Используйте try / onerror, чтобы указывать на ошибки.

Остановить все расчеты). 12. Цикл for – повторяет вычисления определенное количество раз. Цикл forобязательно включает в себя счетчик и число повторений. 13. Цикл while – выполняется, пока соблюдается определенное условие. Начальное значение счетчика следует задавать до цикла. В теле цикла изменение счетчика задается вручную. 14. Программы почти всегда требуют отладки. Полезная команда для этого – return, с помощью которой можно вывести промежуточное значение. 15. Важно подготовиться к написанию программы, например, составив структурную диаграмму до написания непосредственно кода. " width="640"

11. Отключайте вычисления при написании или редактировании программы (Вычисления – Остановить все расчеты).

12. Цикл for – повторяет вычисления определенное количество раз. Цикл forобязательно включает в себя счетчик и число повторений.

13. Цикл while – выполняется, пока соблюдается определенное условие. Начальное значение счетчика следует задавать до цикла. В теле цикла изменение счетчика задается вручную.

14. Программы почти всегда требуют отладки. Полезная команда для этого – return, с помощью которой можно вывести промежуточное значение.

15. Важно подготовиться к написанию программы, например, составив структурную диаграмму до написания непосредственно кода.