Расширение функциональной среды системы Mathematical, монография, Аладьев В.З., Гринь Д.С., 2012

Расширение функциональной среды системы Mathematical, Монография, Аладьев В.З., Гринь Д.С., 2012.

   Системы компьютерной математики находят все более широкое применение в целом ряде областей как естественных, так и экономико-социальных. Эти системы являются достаточно важным инструментарием для ученых, преподавателей, исследователей и инженеров, хорошо сочетая символьные методы с продвинутыми вычислительными методами. Одним из лидеров среди средств этого класса несомненно является пакет Mathematical. Естественно, дать полный анализ этому средству в отведенных книгой рамках просто нереально. И здесь акцентируется внимание лишь на одном аспекте - модульном программировании, поддерживаемом средой пакета. Данный аспект имеет особую значимость не только для решения прикладных задач, но и, прежде всего, он довольно важен в создании собственных средств, расширяющих часто используемые стандартные средства пакета и/или устраняющих его недостатки, или дополняющих пакет новыми средствами. Программные средства, представленные в книге, содержат целый ряд достаточно полезных и эффективных приемов процедурно-функционального программирования в системе Mathematica, расширяя программную среду системы и позволяя, порой, существенно эффективнее и проще программировать задачи самого различного назначения, прежде всего, носящие системный характер. Книга снабжена нашим пакетом AVZ_Package с Freeware лицензией в файлах форматов (nb, n, cdf, mх), содержащим более 500 процедур, функций и глобальных переменных.
Настоящая книга рассчитана на широкий круг пользователей систем компьютерной математики, преподавателей и студентов университетов по курсам вычислительной техники и информатики, математики и других естественно-научных дисциплин.




Краткий экскурс в историю компьютерной алгебры.
Система компьютерной алгебры (Computer Algebra System - CAS) представляет собой тип программного средства, предназначенного для манипулирования математическими формулами. Основная цель CAS состоит в автоматизации зачастую утомительных и в целом ряде случаев трудных алгебраических преобразований. Между тем, основное различие между CAS и традиционным вычислителем состоит в том, что первая имеет дело в основном с уравнениями в символьной, а не в числовой форме. И если целевые назначения и возможности этих систем изменяются в весьма широком диапазоне, все же основная их цель остается одинаковой, а именно: манипулирование символьными выражениями. При этом, CAS обеспечивают того либо иного уровня развитости язык программирования, позволяя пользователю создавать собственные процедуры. Более того, CAS не только существенно повлияли на методику преподавания математики и других математически-ориентированных дисциплин, но и обеспечили математиков и специалистов из ряда других областей гибким инструментальным средством. CAS, например, могут использоваться для факторизации полиномов, решения различных систем уравнений, включая дифференциальные, нахождения пределов, символьного дифференцирования и интегрирования выражений и так далее. Итак, CAS - система обеспечения символьной (алгебраической) математики, а ядро ее функциональности - манипулирование математическими выражениями в символьном виде.

История CAS восходит к началу 1970-х прошлого века и является непосредственным следствием прогресса исследований по искусственному интеллекту, однако на сегодня оба направления в значительной степени являются самостоятельными. На начальном этапе CAS были довольно простыми, обладая очень ограниченными возможностями, по символьному решению относительно узких классов задач. И лишь с таких CAS как Reduce, Derive и Macsyma начинается серьезный этап становления систем этого типа; более того, данные системы и сегодня все еще коммерчески доступны, тогда как CAS Macsyma (Maxima) все еще поддерживается и доступна бесплатно. Текущие лидеры в данной области - Maple, Mathematica, и в определенной мере также MuPAD. Данные системы, как правило, используются математиками, исследователями и инженерами, активно использующими математические методы, наряду с использованием данных систем в совершенствовании преподавания математически-ориентированных курсов. Наконец, целый ряд CAS сосредоточивается на определенной прикладной области и, как правило, они разрабатываются и поддерживаются в академической среде, являясь свободно распространяемыми. Такие CAS могут быть достаточно неэффективны дчя числовых вычислений по сравнению с системами, ориентированными на численные вычисления. Далее мы несколько детализируем историю становления CAS.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Краткий экскурс в историю систем компьютерной алгебры.
Глава 2. Общие сведения по встроенному языку программирования пакета Mathematica (Math–языку).
Глава 3. Исходные сведения по программной среде пакета Mathematica.
3.1. Вводные данные по режиму текущего документа пакета Mathematica.
3.2. Определение переменных в программной среде пакета Mathematica.
3.3. Последовательности выражений и списочные структуры в Mathematica.
3.4. Строчные структуры и символы в программной среде Mathematica.
3.5. Выражения в программной среде пакета Mathematica.
3.6. Понятие шаблонов и манипуляции с ними в среде пакета Mathematica.
3.7. Определение тестирующих условий для шаблонов в среде Mathematica.
3.8. Определение функций в программной среде пакета Mathematica.
3.9. Механизм правил преобразования выражений в среде пакета Mathematica.
3.10. Специальные формы присвоения значений в среде пакета Mathematica.
3.11. Определение процедур в программной среде пакета Mathematica.
3.12. Определение чистых функций в программной среде пакета Mathematica.
3.13. Понятие контекста и его использование в программной среде Mathematica.
3.14. Определение пакетов и их использование в программной среде Mathematica.
3.15. Средства работы с файлами данных в программной среде Mathematica.
Глава 4. Базовые управляющие структуры программной среды Mathematica.
4.1. Управляющие структуры ветвления программной среды Mathematica.
4.2. Циклические управляющие структуры программной среды Mathematica.
4.3. Специальные типы циклических управляющих структур Mathematica.
Глава 5. Базовые механизмы типирования объектов в среде Mathematica.
5.1. Механизмы типирования объектов в программной среде пакета Mathematica.
5.2. Дополнительные средства тестирования типов объектов в среде Mathematica.
Глава 6. Обработка особых и ошибочных ситуаций в среде Mathematica.
Глава 7. Организация механизмов процедур и функций в Mathematica.
7.1. Средства тестирования процедурных объектов в среде Mathematica.
7.2. Локальные переменные процедур в среде пакета Mathematica.
7.3. Глобальные переменные процедур и механизмы возврата результатов процедурами в программной среде пакета Mathematica.
7.4. Некоторые полезные средства для работы с Mathematica–процедурами.
7.5. Функциональные конструкции в среде пакета Mathematica.
Глава 8. Дополнительные средства работы с базовыми структурами данных и с выражениями в программной среде пакета Mathematica.
8.1. Дополнительные средства работы со строчными структурами в Math–языке.
8.2. Дополнительные средства работы со списочными структурами в Math–языке.
8.3. Дополнительные средства работы со структурами типа последовательность.
8.4. Дополнительные средства работы с алгебраическими выражениями.
8.5. Некоторые полезные процедурные средства в среде Mathematica.
Глава 9. Организация работы с пакетами в среде Mathematica.
Глава 10. Средства ввода/вывода программной среды Mathematica.
10.1. Средства пакета Mathematica для работы с внутренними файлами.
10.2. Средства Mathematica для работы с внешними файлами данных.
10.3. Некоторые полезные средства доступа в среде пакета Mathematica.
Глава 11. Организация программного обеспечения пользователя.
11.1. Организация программного обеспечения пользователя в среде пакета.
11.2. Программирование больших систем в среде пакета Mathematica.
11.3. Mathematica или Maple – субъективная точка зрения.
Литература.
Monographs, textbooks and books on Computer Algebra Systems Maple and Mathematica, prepared and published by members of the Baltic Branch of Internaional Academy of Noosphere during 1995 – 2012.
Перечень пользовательских процедур и функций для пакета Mathematica, рассматриваемых и упоминаемых в настоящей книге; некоторые полезные рекомендации по использованию средств, представленных в данной книге.
Summary.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Расширение функциональной среды системы Mathematical, монография, Аладьев В.З., Гринь Д.С., 2012 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по программированию :: программирование :: Аладьев :: Гринь