Учебное пособие Под общей редакцией проф. В. П. Дьяконова icon

Учебное пособие Под общей редакцией проф. В. П. Дьяконова


14 чел. помогло.

Смотрите также:
Попов А. М., Тихонова О. В. Сто одиннадцать задач по атомной физике. Под общей редакцией проф...
Учебное пособие Юркина Л. В. Этикет: история и современность...
В. П. Дьяконов, А. Н...
В. П. Дьяконов, А. Н...
Учебное пособие для студентов вузов. Под общей редакцией проф. П. П. Шубы...
Учебное пособие Санкт-Петербург 2003...
Учебное пособие Санкт-Петербург 2003...
¶Руал Амундсен. Южный полюс§...
Учебное пособие Под общей редакцией доктора технических наук, профессора Н. А...
Общая хирургия и анестезиология...
Пензенский государственный университет...
Учебное пособие Под редакцией Л. М. Шипицыной Москва Санкт-Петербург 2007 Авторы: Шипицына Л. М...



страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   50
вернуться в начало
скачать
^

1.1.4. Структура систем компьютерной математики


Каждая СКМ может иметь нюансы в своей архитектуре или структуре. Тем не менее можно прийти к выводу, что современные универсальные СКМ имеют следующую типовую структуру:

Библиотеки 

 

Ядро  ИнтерфейсСправочная система

 

Пакеты расширения 


Центральное место занимает ядро системы. Оно представляет собой множество встроенных функций и процедур, представленных в машинных кодах и обеспечивающих достаточно представительный набор встроенных быстрых команд, функций и операторов системы. Роль ядра особенно велика в системах символьной математики, где в ядре хранятся многие сотни, а то и тысячи правил аналитических преобразований математических выражений.

Интерфейс дает пользователю возможность обращаться к ядру со своими запросами и получать результат решения на экране дисплея. Интерфейс современных систем символьной математики базируется на средствах операционных систем Windows и имеет все их возможности: перемещаемые и масштабируемые окна документов, диалоговые и информационные окна, кнопки управления, общение с периферийными устройствами и так далее. В принципе он мало отличается от интерфейса офисных программ пакета Microsoft Office. Нередко интерфейс СКМ обеспечивает возможность задания и редактирования библиотечных модулей и пакетов расширения систем.

Функции и процедуры, включенные в ядро, выполняются предельно быстро. С этой точки зрения в ядро было бы выгодно включать как можно больше вычислительных средств. Однако это поневоле приводит к замедлению поиска нужных средств из-за возрастания их числа, увеличению времени загрузки ядра и к другим нежелательным последствиям. Поэтому объем ядра ограничивают, но к нему добавляют библиотеки более редких процедур и функций, к которым обращается пользователь, если в ядре не обнаружена нужная процедура или функция. Некоторые системы допускают модернизацию библиотек и их расширение силами опытных пользователей.

Кардинальное расширение возможностей СКМ и их адаптация к решаемым конкретными пользователями задачам достигается за счет пакетов расширения систем. Эти пакеты, как правило, пишутся на собственном языке программирования той или иной системы, что делает возможным их подготовку обычными пользователями. Пакеты расширения могут поставляться и в виде электронных книг, посвященных тем или иным направлениям применения математики.

^ Справочная система обеспечивает получение оперативных справок по любым вопросам работы с системами компьютерной математики с примерами такой работы. Она содержит и многочисленный гипертекстовый справочный материал - математические и физические таблицы, формулы для нахождения производных и интегралов, алгебраические преобразования и т. д. Ядро, библиотеки, пакеты расширения и справочная система современных СКМ аккумулируют знания в области математики, накопленные за многие тысячелетия ее развития, и обеспечивают их быстрое представление пользователю. Это соответствует их назначению в роли экспертных систем.
^

1.1.5. Обзор систем компьютерной математики


Во всем мире созданы десятки СКМ, но широкую известность получило лишь несколько систем [5-10]. Они указаны ниже.

Derive, MuPAD – СКМ начального уровня. Они ориентированы на школьное и высшее образование по специальностям, не требующим расширенной математической подготовки. Обладают недостаточно развитыми, хотя и постоянно улучшающимися возможностями графической визуализации результатов вычислений. Система Derive описана в [6], а MuPAD – в [5].

Mathcad – система, ориентированная на высшее образование, выполнение умеренно сложных численных и аналитических расчетов с максимальным использованием естественного математического языка представления вычислений [7, 24]. Имеет прекрасный интерфейс и обширные возможности графической визуализации вычислений. Является самой массовой СКМ.

^ Maple, Mathematica – универсальные системы, ориентированные на выполнение аналитических вычислений на любом уровне, вплоть до профессионального [8, 9]. Широко применяются в системе высшего образования и в практике выполнения научных расчетов.

MATLAB+Simulink – мощные и большие (занимают до 1-1,5 Гбайт на жестком диске) системы, ориентированные на матричные и численные методы вычислений, реализацию численных расчетов повышенной сложности, математическое моделирование систем и устройств [10]. Имеют десятки пакетов расширения по различным областям математики и многим (в том числе новейшим) сферам ее применения.

Можно выделить следующие общие направления развития современных СКМ:

  • превращение СКМ в интеллектуальные системы представления знаний и их экспертной оценки;

  • интеграция систем друг с другом и с рядом других офисных и графических программ;

  • расширенные возможности вычислений, охватывающие все практически важные и фундаментальные области математики;

  • расширенная степень визуализации вычислений;

  • превращение СКМ в универсальные системы;

  • внедрение новых функций, например для вейвлет-преобразований, обработки сигналов, реализации нечеткой логики, нейронных сетей и др.;

  • внедрение в СКМ средств, позволяющих на их основе готовить полноценные электронные учебники в различных форматах;

  • возможность создания документов с текстами, формульными выражениями, рисунками и графиками высочайшего полиграфического качества.

Указанные в этих направлениях достоинства СКМ делают их в одинаковой мере привлекательными для научных работников и инженеров, преподавателей и студентов образовательных учреждений и даже для лиц, просто увлекающихся математическими расчетами.




оставить комментарий
страница3/50
Дата31.08.2011
Размер3,83 Mb.
ТипУчебное пособие, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   50
плохо
  7
не очень плохо
  1
средне
  4
хорошо
  4
отлично
  14
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх