Основні поняття MathCad-14 та MAPLE 13. Створення та редагування документів

Поняття про математичну хімію, хемометрію і хімічну інформатику.

Математична хімія – галузь дослідження, що займається застосуванням математики до хімії, а саме використання математичного моделювання до хімічних явищ. Математична хімія, ще з часом називається комп’ютерною хімією, але остання більш широке поняття, яке включає в себе математичну хімію як один зі своїх розділів. Основою моделі для математичної хімії є молекулярний граф та топологічний індекс. Хемометрія - це наука на стику прикладної математики та хімії. Аналізує залежності, досліджує табличний матеріал, вилучення інформації з хімічних систем, керованих даними засобами. Часто використовуються в основних даних аналітичних дисциплін, таких як багатовимірної статистики, прикладної математики та інформатики, з метою вирішення проблем в області хімії, біохімії та хімічної технології. Хемометрія використовується для вирішення описових та інтелектуальних проблем в хімічній галузі. В описовій проблемі моделюються властивості хімічної системи для вивчення основних структур і відносин системи (наприклад, ідентифікація моделі). У режимі інтелектуальної проблеми вивчають властивості хімічних систем і моделюють для прогнозування нових властивостей. В обох випадках дані часто дуже великі і складні, за участю від кількох сотень до десятків тисяч змінних і сотні мільйонів випадків або спостережень. Хемометричні методи особливо активно використовуються в аналітичній хімії для розробки більш досконалих хемометричних методів аналізу, аналітичних приладів та методик.

Mathcad — система комп'ютерної алгебри з класу систем автоматизованого проектування, орієнтована на підготовку інтерактивних документів з обчисленнями і візуальним супроводженням, відрізняється легкістю використання і застосування для колективної роботи.

Деякі з математичних можливостей Mathcad (версії до 13.1 включно) засновані на підмножині системи комп'ютерної алгебри Maple (MKM, Maple Kernel Mathsoft). Версії 14 та 15 використовують символьне ядро MuPAD. Остання версія - Mathcad Prime 1.0 - символьні обчислення не підтримує[4].

Робота здійснюється в межах робочого аркуша, на якому рівняння і вирази відображаються графічно, на противагу текстовому запису в мовах програмування. При створенні документів-програм використовується принцип WYSIWYG (What You See Is What You Get — «що бачиш, те й отримуєш»).

Не зважаючи на те, що ця програма здебільшого орієнтована на користувачів-непрограмістів, Mathcad також використовується в складніших проектах, щоб візуалізувати результати математичного моделювання, шляхом використання поширених обчислень і традиційних мов програмування.

Mathcad доволі зручно використовувати для навчання, обчислень і інженерних розрахунків. Відкрита архітектура застосунку у поєднанні з підтримкою технологій.NET і XML дозволяють легко інтегрувати Mathcad практично в будь-які ІТ-структури і інженерні застосунки. Є можливість створення електронних книг (e-Book).

Mathcad містить сотні операторів і вбудованих функцій для вирішення різних технічних завдань. Програма дозволяє виконувати чисельні і символьні обчислення, проводити операції з скалярними величинами, векторами і матрицями, автоматично переводити одні одиниці вимірювання в інші.

Серед можливостей Mathcad є:

 Розв'язання диференційних рівнянь, в тому числі і чисельними методами.

 Побудова двомірних і тривимірних графіків (в різних системах координат, контурні, векторні тощо).

 Використання грецького алфавіту (верхній і нижній регістр) як в тексті, так і у рівняннях.

 Символьні обчислення.

 Операції з векторами і матрицями.

 Символьне розв'язання систем рівнянь.

 Згладжування кривих.

 Виконання підпрограм.

 Знаходження коренів функцій і поліномів.

 Статистичні функції і розподіли ймовірностей.

 Пошук власних значень і власних векторів.

 Обчислення з розмірностями.

За допомогою Mathcad інженери можуть документувати всі обчислення в процесі їх проведення.

Maple - програмний пакет, система комп'ютерної алгебри. Є продуктом компаніїWaterloo Maple Inc. (англ.) рос., яка з 1984 року випускає програмні продукти, орієнтовані на складні математичні обчислення, візуалізацію даних та моделювання.

Система Maple призначена для символьних обчислень, хоча має ряд засобів і длячисельного рішення диференціальних рівнянь і знаходження інтегралів. Володієрозвиненими графічними засобами. Має власну мову програмування, що нагадуєПаскаль.

Система Maple, призначена головним чином для виконання аналітичних (символьних) обчислень і має для цього один з найпотужніших у своєму класі арсенал спеціалізованих процедур іфункцій (понад 3000). Така комплектація для більшості користувачів, які стикаються з необхідністю виконання математичних розрахунків середнього рівня складності, є надлишковою. Можливості Maple орієнтовані на користувачів — професійних математиків; розв'язання задач в середовищі Maple потребує не тільки вміння оперувати тією чи іншою функцією, але й знання методів розв'язання, в неї закладених: в багатьох вбудованих функціях Maple фігурує аргумент, що задає метод розв'язання.

Для створення нового документа використовується команда або кнопка панеліінструментів New. Вона відкриває нове пусте вікно редагування і перевід Maple 9.5 врежим редагування. При цьому на початку документа з'являється осередок зі знакомзапрошення>, після якої видно миготливий маркер введення у вигляді вертикальноїриси |. Осередок введення обрамляється відкриває квадратної дужкою. Створенийдокумент набуває ім'я Untitled (N) (у вільному перекладі - «Безіменний під номером N», де N - ціле число). Слідуючи запрошення програми, можна приступати до роботи вMaple.

Дата добавления: 2015-05-24