Отличительная черта MathCAD

Отличительной чертой интегрированных математических систем Mathcad является подготовка документов, в которых объединяются задание исходных данных, математическое описание их обработки и результаты вычислений в виде числовых данных, таблиц и графиков. В среде Mathcad фактически нет графиков функций в математическом понимании термина, а есть визуализация данных, находящихся в векторах и матрицах, то есть осуществляется построение как линий так и поверхностей по точкам с интерполяцией.

В Mathcad удачно решена проблема передачи изменений числовых данных по всей цепочке вычислений. Система позволяет выполнять как численные, так и аналитические (символьные) вычисления, имеет чрезвычайно удобный математически интегрированный интерфейс и прекрасные средства научной графики. Отдельно следует отметить возможность использования в расчетах Mathcad величин с размерностями, причем можно выбрать систему единиц: СИ, СГС, МКС, английскую, или построить собственную. Результаты вычислений, также получают соответствующую размерность. Встроенный текстовый процессор позволяет оформить текст документа без применения Word.

Несмотря на то, что эта программа, в основном, ориентирована на пользователей-непрограммистов, Mathcad также используется в сложных проектах, чтобы визуализировать результаты математического моделирования путем использования распределённых вычислений и традиционных языков программирования. С появлением Mathcad студенты, аспиранты, инженеры и ученые получили в свои руки превосходный инструмент для повседневной работы. Mathcad является математическим редактором, позволяющим проводить разнообразные научные и инженерные расчеты, начиная от элементарной арифметики заканчивая сложными реализациями численных методов. Также Mathcad часто используется в крупных инженерных проектах, где большое значение имеет трассируемость и соответствие стандартам.

Содержание системы Mathcad

Система Mathcad содержит текстовый редактор, мощный вычислитель, простой в применении графический процессор и интуитивный и простой для использования интерфейс пользователя. Для набора команд, функций, формул можно использовать как клавиатуру, так и кнопки на многочисленных специальных панелях инструментов. Формулы будут иметь привычный, аналогичный книжному, вид. Вычисления с введенными формулами осуществляются по желанию пользователя или мгновенно, одновременно с набором, либо по команде. Обычные формулы вычисляются слева направо и сверху вниз (подобно чтению текста). Любые переменные, формулы, параметры можно изменять, наблюдая воочию соответствующие изменения результата. Это дает возможность организации действительности интерактивных вычислительных документов.

Вся работа проходит в рамках рабочего листа. Уравнения и выражения в таком листе воспроизводятся графически. Для создания документа-приложения используется принцип «Что вижу, то и получаю» (What Yo See Is What You Get). Пользователь создает программу средствами текстового, формульного и графического редактора, а система Mathcad сама составляет программу, которая хранится в ОЗУ, до тех пор, пока не будет сохранена в файле с расширением MCD или RTF.

По умолчанию Mathcad работает в режиме автоматических вычислений (имеется, так же, опция вычисления вручную). Достаточно просто вводить математические выражения с помощью встроенного редактора формул, причем в виде, максимально приближенном к общепринятому, и тут же получать результат. Кроме того, можно изготовить на принтере печатную копию документа или создать страницу в Интернете именно в том виде, который этот документ имеет на экране компьютера при работе с Mathcad. Дополнительно существует практическая возможность создать электронную таблицу или книгу.

Интерфейс в Mathcad

Меню

Его составные части:

- верхнее меню, или строка меню (menu bar);

- панели инструментов (toolbars) Standard (Стандартная), Formatting (Форматирование) Resources (Ресурсы) и Controls (Элементы управления);

- панель инструментов и Mathcad доступные через нее дополнительные математические панели инструментов;

- рабочая область (worksheet);

- строка состояния (status line или status bar);

- всплывающие, или контекстные, меню (pop-up menus или context menus);

- диалоговые окна или диалоги (dialogs);

Панели инструментов

Панели инструментов служат для быстрого (за один щелчок мыши) выполнения наиболее часто применяемых команд. Все действия, которые можно выполнить с помощью панелей инструментов, доступны и через верхнее меню. Группы кнопок на панелях инструментов разграничены по смыслу вертикальными линиями — разделителями. При наведении указателя мыши на любую из кнопок, рядом с кнопкой появляется всплывающая подсказка — короткий текст, поясняющий назначение кнопки. Наряду со всплывающей подсказкой, более развернутое объяснение готовящейся операции можно отыскать на строке состояния.

Панель Math предназначена для вызова на экран еще девяти панелей, с помощью которых, собственно, и происходит вставка математических операций в документы. Чтобы показать какую-либо из них, нужно нажать соответствующую кнопку на панели Math. При наведении указателя мыши на многие из кнопок математических панелей появляется всплывающая подсказка, содержащая еще и сочетание "горячих клавиш", нажатие которых приведет к эквивалентному действию.

В Mathcad, подобно другим программам Windows, пользователь может настроить внешний вид панелей инструментов наиболее оптимальным для него образом. Вы можете: показывать или скрывать панели; перемещать панели в любое место экрана и изменять их форму; делать панели плавающими, и наоборот; настраивать основные панели, т. е. определять набор их кнопок.

Рабочая область

Большую часть окна Mathcad занимает рабочая область, в которую пользователь вводит математические выражения, текстовые поля и элементы программирования. Важно уметь настроить рабочую область для работы, чтобы хорошо ориентироваться в документе.

Элементы интерфейса

1. Указатель мыши (mouse pointer) — играет обычную для приложений Windows роль, следуя за движениями мыши;

2. Курсор — обязательно находится внутри документа в одном из трех видов:

- курсор ввода (crosshair) — крестик красного цвета, который отмечает пустое место в документе, куда можно вводить текст или формулу;

- линии ввода (editing lines) — горизонтальная (underline) и вертикальная (insertion line) линии синего цвета, выделяющие в тексте или формуле определенную часть;

- линия ввода текста (text insertion point) — вертикальная линия, аналог линий ввода для текстовых областей.

3. Местозаполнители (placeholders) — появляются внутри незавершенных формул в местах, которые должны быть заполнены символом или оператором:

- местозаполнитель символа — черный прямоугольник;

- местозаполнитель оператора — черная прямоугольная рамка.