если ячейка с ним не выделена. Названия таких команд выделяются характерным

серым расплывчатым шрифтом. Четкий шрифт, напротив, характерен для тех

команд, которые в данный момент могут исполняться. Управление главным меню

самое обычное.

3. Палитры математических операторов и функций

У многих программ интерфейс предусматривает вывод панелей с кнопками быстрого

управления — уже привычными стали панели инструментов и панели

форматирования. С одной стороны, эти панели упрощают работу, особенно для

начинающих пользователей, но, с другой стороны, они загромождают экран.

Тогда как большинство фирм-разработчиков программ компьютерной математики

пошло по пути уменьшения числа таких кнопок, Wolfram Research сделала

решительный шаг и вообще отказалась от вывода инструментальной панели с

подобными кнопками. Причина такого шага вполне очевидна — запомнить

назначение множества кнопок по рисункам на них оказалось ничуть не проще, чем

иметь дело с множеством имен команд в обычном меню. Однако все же надо

признать, что некоторое количество кнопок быстрого управления стоило бы

оставить.

Однако, сделав шаг назад, упомянутая фирма одновременно сделала два шага

вперед — она ввела выбираемые пользователем и перемещаемые по экрану в любое

место инструментальные палитры со множеством пиктограмм ввода математических

символов, функций и команд управления системой. Они выводятся с помощью меню

Файл | Палитры.

Рис. 2 Инструментальные палитры системы Mathematica 4

Палитры, предназначенные для ввода математических спецзнаков, намного

упрощают работу по подготовке документов. Общее число специальных

математических знаков (греческих и латинских букв, операторов, функций и

команд), вводимых с помощью палитр, составляет около 700. Многие знаки имеют

альтернативные варианты ввода с применением комбинаций клавиш — их можно

найти в справочной базе данных системы.

Рисунок 2, однако, наглядно показывает, что целесообразно пользоваться не

более чем 2-3 панелями одновременно. Для удаления ненужных панелей в правом

верхнем углу каждой из них расположены маленькие кнопки со знаком х. Все

панели максимально компактны и могут перетаскиваться мышью в наиболее удобное

место экрана.

Если убрать все панели, то интерфейс системы на первый взгляд оказывается

даже слишком простым — остается единственная панель с главным меню и висящее

отдельно окно документа. Вокруг него можно разглядеть объекты рабочего стола

операционной системы Windows 95/98 (при подготовке этой книги использовалась

Windows 98). Если работа идет с несколькими документами, то можно увидеть

несколько окон документов.

4. Особенности интерфейса Mathematica 4

Интерфейс системы Mathematica 4 в целом повторяет интерфейс третьей версии,

кратко описанный выше. Однако ряд внешне незаметных, но существенных новинок

все же введен:

· улучшена плавная прокрутка больших документов;

· введен экспорт табличных данных;

· улучшены возможности создания документов в стиле Notebook;

· добавлена панель ввода шаблонов ЗD-фигур;

· расширена поддержка преобразований файлов в формат HTML;

· введена дополнительная команда для вывода в формате ТеХ;

· обеспечена поддержка дополнительных наборов символов, включая

символы китайского и корейского языков;

· переработаны редакторы программ с цветной раскраской листингов;

· улучшены средства отладки программ;

· улучшена связь программных модулей.

Средства Mathematica 4 позволяют готовить документы в стиле Notebook на самом

высоком полиграфическом уровне воспроизведения текстов, математических формул

и графиков. Общий вид одного из таких документов, содержащего рисунок с

высоким разрешением.

Размеры блокнота практически не ограничены, и он может быть распечатан во

всей красе с помощью цветного струйного или лазерного принтера.

5. Работа с файлами

Файлы — важнейший компонент любой программной среды или любого приложения:. В

этом разделе мы познакомимся с различными типами файлов, обычно называемыми

их форматами. Основное внимание будет уделено файлам документов, которые

создаются пользователями систем Mathematica.

Основные виды файлов и пакеты расширения

Файлы документов прежних версий системы Mathematica имели расширение .та (от

слов Mathematical Applications — применения системы Mathematica), их можно

загружать в окно редактирования для исполнения, дополнения или

редактирования. При записи таких файлов система одновременно создает бинарные

файлы с расширением .mb, хранящие битовый графический образ документа.

Благодаря этому считывание файлов ранее подготовленных в системе документов

происходит быстро, без включения в работу символьного процессора, так что

текст с графиками сразу появляется на экране дисплея.

Однако бинарные файлы, особенно для документов со сложными графическими

объектами, имеют большие размеры и хранить их на диске не всегда разумно.

Поэтому такие файлы можно с диска стереть, но в этом случае все построения

повторяются при загрузке файлов с включением в работу символьного процессора.

В версиях Mathematica 3/4 основным типом документов стали блокноты

(notebooks). Им соответствуют файлы текстового формата с расширением .nb. Эти

файлы могут редактироваться любым текстовым редактором, поддерживающим формат

ASCII. Файлы содержат подробное описание документа с указаниями типов

шрифтов, деталей оформления и местоположения различных объектов. Они

завершаются довольно пространным описанием того, что собой представляет

notebook. К сожалению, это ведет к значительному росту объема таких файлов —

он значительно больше, чем у документов систем Mathcad. Зато файлы блокнотов

весьма наглядны, и при необходимости в них может разобраться обычный

пользователь.

Кроме того, система имеет ряд стандартных пакетов расширения (в оригинале —

Add-Ons), расположенных в каталоге ADDONS:

Algebra — работа с полиномами, алгебраическими неравенствами, Гамильтоновой

алгеброй и т. д.

Calculus — символьные вычисления производных, интегралов и пределов функций,

прямое и обратное преобразования Фурье и Лапласа, решение систем нелинейных

уравнений, реализация инвариантных методов, решение дифференциальных

уравнений в частных производных, нахождение полных интегралов и

дифференциальных инвариантов нелинейных уравнений, аппроксимация Паде,

вычисление эллиптических интегралов и работах векторами.

DiscreteMath — вычисления из области дискретной математики, комбинаторики,

вычислительной геометрии и теории графов, решение рекуррентных и разностных

уравнений, операции с целыми числами и т. д.

Geometry — функции для выполнения геометрических расчетов, создания

правильных прямоугольников и многогранников, вращения геометрических фигур в

плоскости и в пространстве.

Graphics — построение графиков специального вида, геометрических фигур и

поверхностей, графиков параметрически и неявно заданных функций,

представления функций комплексного переменного, отображение ортогональных

проекций трехмерных фигур, имитация теней, средства оформления графиков.

LinearAlgebra — решение задач линейной алгебры, дополнительные векторные и

матричные операции, задание ортогональных векторных базисов и т. д.

Miscellaneuos — задание единиц измерения физических величин, данные о

химических элементах, физические константы, географические данные и все

прочее, не вошедшее в другие категории.

NumberTheory — функции теории чисел.

NumericalMath — реализация важнейших численных методов, аппроксимация данных

и аналитических функций полиномами, сплайнами и тригонометрическими рядами,

численное интегрирование и дифференцирование, решение дифференциальных

уравнений, вычисление корней нелинейных уравнений, нахождение вычетов и

разложений в комплексной плоскости и т. д. .

Statistics — статистические функции для непрерывных и дискретных

распределений, реализация линейной и нелинейной регрессии, вычисление

параметров ряда распределений (особенно нормального), функции сглаживания и

подгонки данных и т. д.

Utilities — дополнительные утилиты для работы с бинарными файлами и памятью

компьютера, поддержки языков, работы с системами класса AutoCAD и т.д.

Пакеты расширения содержат множество (полторы сотни) библиотечных файлов с

расширениями .m, в каждом из которых определен ряд новых функций системы.

Число функций в одном пакете расширений лежит в пределах от нескольких

функций до нескольких десятков, а общее число дополнительных функций и их

вариантов достигает тысячи. С их помощью можно реализовывать новые алгоритмы

решения математических задач и постоянно расширять возможности системы. Все

библиотечные файлы подробно прокомментированы, что облегчает их использование

пользователями, владеющими английским языком.

В версии Mathematica 4 число файлов в пакетах расширения несколько сокращено

по сравнению с версией Mathematica 3. Часть таких файлов вообще являются

«пустышками» — они оставлены ради сохранения полной совместимости с

предшествующими версиями системы. Перенос части имеющихся в пакетах

расширений функций и команд в тщательно оптимизированное ядро системы

позволил существенно повысить скорость выполнения соответствующих операций.

6. Меню File

Для работы с файлами служит меню File.

Рис. 3 Меню File

В этом меню содержатся следующие команды:

Новый (New) (Ctrl+N) — вывод окна нового документа;

Открыть (Open) (Ctrl+0) — загрузка существующего документа;

Закрыть (Close) (Ctrl+F4) — закрытие текущего окна;

Сохранить (Save) (Ctrl+S) — запись документа с текущим именем;

Сохранить как. (Save As) (Shift+Ctrl+S) — запись документа с изменением имени;

Сохранить как особо (Save As Special) — запись в специальных форматах;

Вернуть (Open Special) — открытие файлов в специальных форматах;

Импортировать (Import) — вставка содержимого файла в ячейку текущего документа;

Послать к (Send To) — зарезервированная команда;

Послать выделенные (Send Selection) — зарезервированная команда;

Палитры (Palettes) — вывод палитр математических спецзнаков, операторов и

функций;

Notebook — вывод списка документов, которые загружались ранее;

Generate Palette from Selection — преобразует выделенные ячейки документа в

палитру;

Generate Notebook from Palette — преобразует палитру в документ;

Printing Settings — установка параметров печати;

Print (Ctrl+P) — печать текущего документа;

Print Selection — печать выделенных ячеек;

Exit (Alt+F4) — завершение работы с системой.

Следует отметить, что хотя библиотечные файлы расширений можно, как и файлы с

расширением .mа, загружать в окно редактирования, как правило, это делается

только при их подготовке и отладке. Указанные файлы обычно подгружаются в

текущий документ без отображения их текстов с помощью специальных команд. Эти

команды будут рассмотрены в дальнейшем.

Открытие окна нового документа — команда New

Команда New используется, когда нужно начать работу с новым документом. Эта

команда полностью очищает экран, выводя запрос о том, нужно ли записать

текущий документ, если он есть и модифицировался со времени последнего

сохранения. Окно будущего документа получает имя Untitled-N (в версиях

Mathematica 2.x имя было Newnb-N), где N — текущий номер документа. После

исполнения этой команды можно начинать ввод документа с помощью клавиатуры и

выполнять его редактирование. Важно отметить, что даже эта. команда не

отменяет определений, сделанных в предшествующих исполненных документах и в

ранее загруженных файлах пакетов расширений. Лишь полная перезагрузка системы

отменяет эти определения.

Загрузка ранее созданных документов — команда Open

Загрузка файлов ранее созданных документов — одна из самых распространенных

операций. Она реализуется командой Open, которая служит для загрузки ранее

созданного документа с его поиском в файловой системе компьютера. Эта команда

выводит диалоговое окно, типичное для Windows-приложений и предназначенное

для удобного поиска файлов.

Кроме команды Open, которая загружает документ, открывая его в новом окне, в

меню File. имеется еще команда Import, вставляющая содержимое указанного

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5