Федеральное агентство РФ по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Псковский  государственный политехнический  институт» 
 

Кафедра бухгалтерского учета и аудита 

Контрольная работа по предмету «Информационные системы в экономике»

Тема:  «MathCAD – программа для математических расчетов» 
 
 
 
 
 

студента 2-го курса

 группы 672-1204С

Дмитриева К.Ю.

Преподаватель: Трофимов В.М. 
 
 
 
 
 

ПСКОВ

2010 
Содержание:  

 

Общая характеристика.

 

     Mathcad - программное  средство, среда для выполнения  на компьютере разнообразных математических и технических расчетов, снабженная простым в освоении и в работе графическим интерфейсом, которая предоставляет пользователю инструменты для работы с формулами, числами, графиками и текстами. В среде Mathcad доступны более сотни операторов и логических функций, предназначенных для численного и символьного решения математических задач различной сложности. 

       

     Для автоматизации математических, инженерно-технических  и научных расчётов используются разнообразные вычислительные средства – от программируемых микрокалькуляторов до сверхмощных суперЭВМ. И, тем не менее, такие расчёты для многих остаются сложным делом. Более того, применение компьютеров для расчётов внесло новые трудности: прежде чем начать расчёты, пользователь должен освоить азы алгоритмизации, изучить один или несколько языков программирования, а также численные методы расчётов. Положение cущественно изменилось после выпуска специализированных программных комплексов для автоматизации математических и инженерно-технических расчётов.

     К таким комплексам относятся пакеты программ Mathcad, MatLab, Mathematica, Maple, MuPAD, Derive и др. Mathcad занимает в этом ряду особое положение.

     Mathcad является интегрированной системой  решения математических, инженерно-технических и научных задач. Он содержит текстовый и формульный редактор, вычислитель, средства научной и деловой графики, а также огромную базу справочной информации, как математической, так и инженерной, оформленной в виде встроенного в Mathcad справочника, комплекта электронных книг и обычных «бумажных» книг, в том числе и на русском языке

     Текстовый редактор служит для ввода и редактирования текстов. Тексты являются комментариями, и входящие в них математические выражения не выполняются. Текст  может состоять из слов, математических символов, выражений и формул.

     Формульный  процессор обеспечивает естественный «многоэтажный» набор формул в привычной математической нотации (деление, умножение, квадратный корень, интеграл, сумма и т.д.). Последняя версия Mathcad полностью поддерживает буквы кириллицы в комментариях, формулах и на графиках.

     Вычислитель обеспечивает вычисление по сложным  математическим формулам, имеет большой набор встроенных математических функций, позволяет вычислять ряды, суммы, произведения, интегралы, производные, работать с комплексными числами, решать линейные и нелинейные уравнения, а также дифференциальные уравнения и системы, проводить минимизацию и максимизацию функций, выполнять векторные и матричные операции, статистический анализ и т.д. Можно легко менять разрядность и базу чисел (двоичная, восьмеричная, десятеричная и шестнадцатеричная), а также погрешность итерационных методов. Автоматически ведётся контроль размерностей и пересчёт в разных системах измерения (СИ, СГС, англо-американская, а также пользовательская).

     В Mathcad встроены средства символьной математики, позволяющие решать задачи через компьютерные аналитические преобразования.

     Графический процессор служит для создания графиков и диаграмм. Он сочетает простоту общения с пользователем с большими возможностями средств деловой и научной графики. Графика ориентирована на решение типичных математических задач. Возможно быстрое изменение вида и размера графиков, наложение на них текстовых надписей и перемещение их в любое место документа.

     Mathcad является универсальной системой, т.е. может использоваться в любой области науки и техники – везде, где применяются математические методы. Запись команд в системе Mathcad на языке, очень близком к стандартному языку математических расчётов, упрощает постановку и решение задач.

     Mathcad интегрирован со всеми другими  компьютерными системами счёта.

     Mathcad позволяет легко  решать такие задачи как:

• ввод на компьютере разнообразных математических выражений (для дальнейших расчётов или создания документов, презентаций, Web-страниц или электронных и обычных «бумажных» книг);
• проведение математических расчётов (как аналитических, так и при помощи численных методов);
• подготовка графиков (как двумерных, так и трёхмерных) с результатами расчётов;
• ввод исходных данных и вывод результатов в текстовые файлы или файлы с базами данных в других форматах;
• подготовка отчетов работы в виде печатных документов;
• подготовка Web-страниц и публикация результатов в Интернете;
• получение различной справочной информации

     Начиная с 14-й версии, Mathcad интегрирован с Pro/ENGINEER (а также и с SolidWorks). В основе интеграции Mathcad и Pro/ENGINEER лежит двухсторонняя связь между этими приложениями. Их пользователи могут легко связать любой файл Mathcad с деталью и сборкой Pro/ENGINEER при помощи такой функции системы Pro/ENGINEER, как фичер анализа

     Mathcad создает удобную вычислительную  среду для самых разнообразных математических расчётов и документирования результатов работы в рамках утверждённых стандартов. Mathcad позволяет создавать корпоративные и отраслевые средства сертифицированных расчётов в различных отраслях науки и техники, обеспечивающие единую методологию для всех организаций, входящих в корпорацию или отрасль

 

Mathcad 14.0

     Последняя версия Mathcad поддерживает 9 языков, позволяет вести более мощные и ясные вычисления.

     NEEDHAM (Массачусетс). 12 февраля 2007 г. PTC (на  бирже Nasdaq: PMTC), компания по разработке  систем CAD/CAM/CAE/PLM, объявила о выпуске  Mathcad 14.0, самой последней версии  популярной системы автоматизации инженерно-технических расчётов. Начиная с момента приобретения фирмы Mathsoft в апреле 2006 года, компания PTC сосредоточила свои усилия над тем, чтобы дальше раздвинуть географические границы применения технологии Mathcad и значительно увеличить армию её пользователей. Mathcad 14.0 значительно расширяет возможности пользователей в решении постоянно растущих вычислительных задач, улучшает связанность расчётных документов на протяжении всего процесса разработки изделия.

     В современных условиях глобального разделения процесса разработки изделия научно-технические вычисления приобретают крайне важное значение. Выпуская Mathcad 14.0, PTC обеспечивает полную поддержку кодировки Unicode и в скором будущем предложит данный продукт на девяти языках. Новыми среди них будут такие языки, как итальянский, испанский, корейский и оба китайских – традиционный и упрощённый. Расширенная языковая поддержка в Mathcad 14.0 позволит географически разбросанным командам выполнять и документировать расчёты на своём местном языке и в результате повысить производительность труда, благодаря увеличению его скорости и точности, а также сокращению ошибок, происходящих при переводе с одного языка на другой.

     Mathcad 14.0 также позволяет выполнять  более сложные расчёты, сохраняя  их ясность с помощью новых функций рабочего листа WorkSheet (документа, открытого в среде Mathcad), дополнительных средств оперативной числовой оценки и расширенного набора символов. Это поможет пользователям при выводе формул, отображении вычислительного процесса и документального обоснования расчётов. В конечном итоге, специальные дополнительные возможности разрешат пользователям работать с более широким диапазоном инженерно-технических задач.

     В основе интеграции Mathcad и Pro/ENGINEER лежит  двухсторонняя связь между этими приложениями. Их пользователи могут легко связать любой файл Mathcad с деталью и сборкой Pro/ENGINEER при помощи такой функции системы Pro/ENGINEER, как фичер анализа. Базовые величины, расчитанные в системе Mathcad, могут быть переведены в параметры и размеры CAD-модели для управления геометрическим объектом. Параметры из модели Pro/ENGINEER также можно ввести в Mathcad для последующих инженерно-конструкторских расчётов. При изменении параметров взаимная интеграция двух систем позволяет динамически обновлять вычисления и чертёж объекта.

     Что нового в Mathcad 14.0?

• Новый тандем операторов интерфейса («Два в одном»)
• Формат чисел на графиках
• Изменения в командах Find/Replace
• Команда Compare
• Новое в решении ОДУ
• Новые средства символьной математики
• Поддержка кодовой таблицы Unicode

 

Интерфейс пользователя

     Под интерфейсом пользователя подразумевается  совокупность средств графической  оболочки Math CAD, обеспечивающих лёгкое управление системой, как с клавишного пульта, так и с помощью мыши. Под управлением понимается и просто набор необходимых символов, формул, текстовых комментариев и т. д., и возможность полной подготовки в среде MathCAD документов (Work Sheets) и электронных книг с последующим их запуском в реальном времени. Пользовательский интерфейс системы создан так, что пользователь, имеющий элементарные навыки работы с Windows-приложениями, может сразу начать работу с MathCAD.

     Окно  редактирования.

     

     Главное меню системы.

     Вторая  строка окна системы - главное меню. Назначение его команд приведено ниже: 

     

 

      File (Файл) – работа с файлами, сетью интернет и электронной почтой;

     Ниспадающее меню содержит команды, стандартные  для Windows-приложений.

     Edit (Правка) – редактирование документов;

     Ниспадающее меню также содержит команды, стандартные  для Windows-приложений.Большинство из них доступны только в случае, если в документе выделены одна или несколько областей (текст, формула, график и т.д.)

     View (Обзор) – изменение средств обзора;

     Toolbars (Панели) - позволяет отображать или скрывать панели инструментов Standart (Стандартная), Formatting (Форматирования), Math(Математика).

     Status bar(Строка состояния) - включение или отключение отображения строки состояния системы.

     Ruler(линейка) - включение-отключение линейки.

     Regions (Границы) - Делает видимыми границы областей (текстовых, графических, формул).

     Zoom (изменение масштаба).

     Refresh (Обновить)[Ctrl+R] - обновление содержимого экрана.

     Animate (Анимация) - Команда позволяет создать анимацию.

     Playback (Проигрыватель) - Bоспроизведение анимации, хранящейся в файле с расширением AVI.

     Preferences (Настройки) - Одна из вкладок всплывающего окна (General) позволяет задать некоторые параметры работы впрграммы, не влияющие на вычисления, другая вкладка (Internet) служит для ввода информации при совместной работе с MathCAD-документами через Internet.

     Insert (Вставка) – Команды этого меню позволяют помещать в MathCAD -документ графики, функции, гиперссылки, компоненты и встраивать объекты.

     Format (Формат) – изменение формата объектов

     Equation (Уравнение) - Форматирование формул и создание собственных стилей для представления данных

     Result (Результат) - Позволяет задать формат представления результатов вычислений.(см. раздел 1.4 этой лекции)