- -
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«МАТИ»- РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО
Кафедра «Информационные технологии»
Методическое пособие
по дисциплине «Вычислительная математика»
Пакет прикладных программ MATHEMATICA
Краткая инструкция пользователя
Направление 230100 «Информатика и вычислительная техника»
Специальность 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Составитель: Калинин Б.Н.
Москва 2006
1. Общие сведения. Ядро и интерфейс пакета Математика 3
2. Точные и приближенные вычисления. Численные и аналитические операции 4
3. Рабочий документ и ячейки. Основные команды 4
4. Сеанс работы в системе Математика. Глобальный характер данных. 5
5. Правила написания. Некоторые встроенные функции. 6
Таблица 1. Примеры выражений 7
Входное 7
Выходное 7
Таблица 2. Примеры циклических операций 9
Sum[x^i, {i,0,3}] 9
Product[ x - Random[ 9
Integer, {-9, 9}], {3}] 9
Таблица 3 9
6. Функции комплексного аргумента. 10
7. Циклические операции 10
Таблица 7. Примеры логических выражений 11
True 11
8. Функции пользователя. Немедленное и задержанное присваивание. 11
Таблица 8. Примеры 12
9. Списки 14
MatrixForm[m1] 14
Таблица 10. Обращения к элементам списков 15
Таблица 11. Примеры преобразований списков 15
10. Графики 16
11. Аналитические операции. Решение уравнений 20
12. Преобразование выражений 22
Входное 23
Выходное 23
z 23
RotateLeft[k, 1] 23
Вопросы для самопроверки 26
ПРИЛОЖЕНИЕ 27
1. Общие сведения. Ядро и интерфейс пакета Математика
Пакет прикладных программ Mathematica разработан фирмой Wolfram Research. Объявление о появлении первой версии Математики было сделано в 1988г. В настоящее время распространены версии 4 и 5.
П png" name="graphics2" align=left hspace=12 width=86 height=499 border=0>акет Математика позволяет:
производить численные и аналитические вычисления;
объединять последовательности вычислений в программы;
создавать диалоговые документы, объединяющие активные формулы, тексты, живые графики и звук;
подключать внешние программы;
использоваться как встроенная система, вызываемая из других программ.
Пакет Математика включает две части: ядро (Kernel) и интерфейс (Front End). Ядро является неизменной частью, а интерфейс Математики настраивается на конкретный компьютер и конкретный графический интерфейс. Ядро включает основную часть всех математических функций.
Интерфейс обеспечивает программную поддержку для создаваемых в процессе работы документов: чтение, запись и редактирование файлов. Интерфейс также обеспечивает доступ к справочной системе Help.
Полная версия четвертой версии Математики занимает на диске 160 MB. Минимальный необходимый для работы объем составляет 40 MB, 13MB занимает интерфейс и 24,5 MB занимает ядро.
Кроме основной части пакета, используемой для проведения вычислений, Математика включает большую библиотеку "упаковок" (Packages) – дополнительных программ вычислений по отдельным разделам математической науки. Эта библиотека в четвертой версии Математики занимает объем 25.5 MB.
Математика следует распространенным стандартам, благодаря чему возможен обмен с другими программами. Например, графики представляются в стандарте PostScript. Математика может читать данные в различных форматах и генерировать данные для систем таких, как C, Fortran, TEX. Математика может обмениваться с другими программами, использующими стандарт MathLink. В частности, в этом стандарте производится обмен между собственным интерфейсом и ядром Математики.
В случае стандартной конфигурации при запуске Математики загружается только интерфейс, а для подключения ядра нужно произвести какое-либо математическое действие. Стандартная конфигурация может быть изменена так, чтобы ядро загружалось одновременно с интерфейсом.
Запустив Математику обычными средствами системы Windows: с помощью иконки, либо с помощью команды Run (выполнить) – получим типичное для приложений Windows окно со строкой заголовка, строкой раскрывающегося меню и полосами прокрутки, позволяющими двигать рабочий документ. Можно открыть дополнительные инструментальные окна-«палитры», содержащие обозначения математических и других функций. Названия инструментальных окон содержатся в разделе меню File – Palette. Часто используемые обозначения содержатся в палитре Basic Input, показанной на рисунке.
Для вызова ядра запишем простое действие: 2*2 - и запустим систему на счет; для запуска системы нажмем на клавиши Shift+Enter. Некоторое время потребуется для загрузки ядра, затем на экране появится:
In[1] := 2*2
Out[1] = 4
После этого Математика полностью готова к работе.
|
