Математические пакеты
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Находкинский инженерно-экономический институт (филиал)
Дальневосточного государственного технического университета
ДВПИ им. В.В. Куйбышева
Контрольная работа
по предмету: Информатика
на тему
Математические пакеты (Matlab, Mathcad)
научный руководитель
Мирошник Е.Н.
Находка 2011
Содержание
Введение
1.MATLAB
История
Описание языка
Применение
Наборы инструментов
. MathCad
Основные возможности
Сравнительная характеристика
Расширение функциональности
Список литературы
Введение
Одним из факторов, определяющих уровень развития современного общества и его интеллектуальные возможности, является оснащенность его средствами вычислительной техники. Сфера использования ЭВМ в настоящее время настолько широка, что нет такой области, где ее применение было бы нецелесообразным.
Развитие вычислительной техники повлекло за собой создание и совершенствование языков программирования, а вследствие этого и программного обеспечения. Однако совершенствование программного обеспечения связано с увеличением его сложности. Поэтому процесс разработки программ становится трудоемким, а их модификация и сопровождение затруднительным.
Традиционная инженерная деятельность связана с решением совокупности разнообразных задач расчета, проведением экспериментов, оформление документации. Развитие современных методов и компьютерной технологии существенно изменяет деятельность специалиста.
Одна из задач в области компьютерных технологии - автоматизация интеллектуального труда и повышение эффективности научных исследований - успешно решается путем созданных универсальных пакетов, в частности, математических. Современные математические пакеты (СМП), разработанные при участии профессиональных математиков, используют все достижения, накопленные фундаментальной и прикладной наукой. С другой стороны, пакеты, созданные программистами /1, 2, 3, 4/, имеют удобные, гибкие, отвечающие современным стандартам интерфейсы, предоставляют пользователю удобные средства ввода условий и данных задачи, инструменты для наглядности предоставления результатов вычислений, средства подготовки для грамотного оформления отчетов.
В настоящее время в университетах всего мира широко распространена система инженерных и научных расчетов MATLAB. Она является интерактивной средой, имеет математический сопроцессор и допускает возможность обращения к программам на языках Fortran, C и С++.
Области применения системы MATLAB:
математика и вычисление;
разработка алгоритмов;
вычислительный эксперимент, имитационное моделирование;
анализ данных, исследования и визуализация результатов;
научная и инженерная графика;
разработка приложений, включая графический интерфейс пользователя и др.
Эта система выполняет все вычисления в арифметике с плавающей точкой в отличие от систем DERIVE, Maple, Mathematica, где преобладает целочисленное представление и символьная обработка данных.
Система MATLAB является одновременно операционной средой и языком программирования. Пользователь может написать специализированные функции и программы, которые оформляются в виде М-файлов. Классифицируя по типу задач, можно сформировать их в пакеты прикладных программ (ППП). Приведем несколько систем и ППП MATLAB:for Windows- система инженерных и научных расчетов;С++ Math Library- библиотека математических функций MATLAB на языке С++;
The Stydent Edition- версия MATLAB для студентов;Toolbox- статистика;Toolbox- оптимизация;Differential Equations Toolbox - уравнения в частных производных;Math Toolbox - символьная математика; Toolbox - работа с базами данных и др.
Таким образом, в зависимости от класса решаемых задач, пользователь загружает требуемую операционную среду, ППП и создает необходимую конфигурацию MATLAB.
Другой наиболее известный и широко используемый пакет - это MathCAD (Mathematical Computer Aided Design - математическая система автоматизированного проектирования) фирмы Math Soft / 2/. Первая версия пакета MathCAD для Doc появилась в 1986 г., вторая (2.01) - в 1987 г.; версия 2.52 - в 1989 г. Пакет постоянно совершенствуется. Начиная с версии MathCAD Plus 6.0, появляется встроенный язык программирования. В настоящее время в арсенале пользователя имеются версии MathCAD 7.0, MathCAD 8.0, MathCAD 2000 для Windows, предназначенные для выполнения инженерных и научных расчетов.
Основные достоинства пакета:
1)программирование на общепринятом математическом языке позволяет преодолеть языковой барьер между пользователем и ЭВМ;
2)пакет оборудован инструментами Word - подобного текстового редактора, позволяющего оформить текст документа, не прибегая к специальным средствам, а в совокупности с графическим процессором (вычерчивание графиков и диаграмм) позволяет пользователю в ходе вычислений получить готовый документ;
)универсальность пакета. MathCAD может быть использован для решения самых сложных и разнообразных инженерных, экономических, статистических и др. научных задач, т.е. имеется очень широкий круг потенциальных пользователей пакета;
)пакет является системой открытого типа. Это означает, что кроме определенного набора встроенных функций, предназначенных для решения тип