Cтраница 2
О Часть II посвящена вычислениям, то есть именно тому, для чего разрабатывался пакет Mathcad. Приводятся подробные сведения обо всех возможностях Mathcad, связанных с вычислениями, на конкретных примерах рассматриваются особенности использования встроенных функций, основные приемы вычислений. [16]
Одной из наиболее распространенных задач анализа динамических систем служит анализ устойчивости, в которой могут использоваться как качественные критерии устойчивости, так и количественные оценки размещения корней системы ( собственных чисел матриц динамики математических моделей в форме Коши) на комплексной плоскости. С появлением систем компьютерной математики ( СКМ) происходит постепенная перестановка акцентов в палитре методов исследования устойчивости с качественных методов, способных дать ответ лишь на вопрос, устойчива или нет анализируемая система, на методы получения количественных оценок. Такие оценки в любой СКМ могут быть получены, например, прямым численным интегрированием дифференциальных моделей системы с использованием соответствующих встроенных функций. В MathCAD Pro имеются широкие возможности для решения задач Коши, которые рассматривались в разд. В то же время, наличие встроенных функций, позволяющих вычислять собственные числа матриц ( см. разд. Элементы такого анализа применялись в разд. [17]
![]() |
Символьное решение уравнений. [18] |
Системы MathCAD Pro располагают широкими возможностями решения задач поиска экстремумов линейных и нелинейных функций многих переменных как при наличии ограничений в форме равенств и неравенств, так и без ограничений. В совокупность таких задач входят задачи решения систем линейных и нелинейных уравнений с ограничениями, задачи линейного и нелинейного программирования, параметрической оптимизации. Решение подобных задач может быть достигнуто путем разработки пользователем алгоритмов поиска с использованием элементов языка MathCAD Pro и программных модулей ( см. разд. Для широкого круга таких задач процесс решения в MathCAD Pro может быть осуществлен с использованием встроенных функций Find, Minerr, minimize, maximize, входящих в категорию Solving. Эти функции, реализующие поисковые процедуры на основе градиентного метода, методов Ньютона и Левенберга-Марквардта, были рассмотрены ранее в разд. Ниже рассматриваются практически важные аспекты применения упомянутых функций в задачах оптимизации. [19]
Использование обозначений функциональных зависимостей вместо их выражений в функциональных преобразованиях и вычислениях способно обеспечить значительную экономию пространства документа. Заполнение свободных областей документа путем перемещения одиночных фрагментов или их группы ( после появления изображения руки) служит признаком общей культуры создания технической и научной документации. Вывод полноформатных векторов и матриц, даже при учете того, что MathCAD Pro выводит часть массивов с полосами прокрутки, является нерациональным в большинстве случаев. В этом смысле более предпочтительно выводить столбцы данных в форме строк после транспонирования, а матрицы - с использованием встроенной функции submatrix ( см. разд. Вспомогательные или второстепенные фрагменты документа, необходимые при вычислениях, после использования можно скрыть в особых зонах с применением позиций Insert Area и FormatVArea главного меню систем. Удаление лишних строк и группы фрагментов ( после выделения последних протяжкой мыши и появления пунктирных рамок) осуществляется клавишей Del; отдельные фрагменты, после их выделения, удаляются клавишами Ctrl D. [20]
Набор встроенных функций включает в себя как те, которые используются в SQL и QBE ( COUNT, SUM, MAX, MIN), так и две логические функции ANY и ALL. Среднее значение вычисляется с помощью деления результата применения SUM на результат применения COUNT. Функии SUM, MAX и MIN определены на множестве арифметических значений и выдают сумму, максимум и минимум соответственно. Функции ANY и ALL определены на множестве логических значений и выдают логические ог ( ИЛИ) и and ( И) этих значении соответственно. Интересно отметить, что если значение true ( истина) считать большим, чем false ( ложь), то ANY и ALL будут соответствовать МАХ и MIN. Теперь посмотрим, как сформулировать те запросы, которые мы записывали на SQL с использованием встроенных функций. [21]