Предисловие
Миллионы людей занимаются математическими расчетами, иногда в силу влечения к таинствам математики и ее внутренней красоте, а чаще в силу профессиональной или иной необходимости, не говоря уже об учебе. Ни одна серьезная разработка в любой отрасли науки и производства не обходится без трудоемких математических расчетов.
Вначале эти расчеты выполнялись на программируемых микрокалькуляторах или с помощью программ на универсальных языках программирования, таких, как Бейсик или Паскаль. Постепенно для облегчения расчетов были созданы специальные математические компьютерные системы.
Настоящая книга посвящена одной из самых мощных и эффективных математических систем – MathCAD 7.0. Она существует в двух вариантах: стандартном MathCAD 7.0 Standard и профессиональном MathCAD 7.0 Professional Edition (PRO). Стандартная версия ориентирована на большинство пользователей, а профессиональная – на профессионалов, серьезно занимающихся математическими расчетами.
Системы MathCAD традиционно занимают особое место среди множества таких систем (Eureka, Mercury, MatLAB, Mathematica 2 и 3, Maple V R3 и R4 и др.) и по праву могут называться самыми современными, универсальными и массовыми математическими системами. Они позволяют выполнять как численные, так и аналитические (символьные) вычисления, имеют чрезвычайно удобный математико-ориентированный интерфейс и прекрасные средства графики. Системы начиная с версии 3.9 работают под управлением графических операционных систем Windows 3.1/3.11, а новая версия MathCAD 7.0 – под Windows 95/NT.
Системы класса MathCAD предоставляют уже привычные, мощные, удобные и наглядные средства описания алгоритмов решения математических задач. Преподаватели и студенты вузов получили возможность подготовки с их помощью наглядных и красочных обучающих программ в виде электронных книг с действующими в реальном времени примерами. Новейшая система MathCAD PLUS 7.0 PRO настолько гибка и универсальна, что может оказать неоценимую помощь в решении математических задач как школьнику, постигающему азы математики, так и академику, работавшему со сложнейшими научными проблемами. Система имеет достаточные возможности для выполнения наиболее массовых символьных (аналитических) вычислений и преобразований.
Более 600 000 только зарегистрированных пользователей владеют ранними версиями системы MathCAD во всем мире, а с выходом новых версии системы это число наверняка заметно увеличится. Ну а незарегистрированных пользователей, пожалуй, еще больше. О системе с такой вычислительной мощью, как у MathCAD 6.0/7.0 PRO, еще пару десятков лет назад не могли мечтать даже разработчики уникальной научной и космической аппаратуры. Но эта мощь нисколько не затрудняет удивительно простое и интуитивно предсказуемое общение с системой на общепринятом языке математических формул и графиков.
Исключительно велика роль систем класса MathCAD в образовании. Облегчая решение сложных математических задач, система снимает психологический барьер при изучении математики, делая его интересным и достаточно простым. Грамотное применение систем в учебном процессе обеспечивает повышение фундаментальности математического и технического образования, содействует подлинной интеграции процесса образования в нашей стране и наиболее развитых западных странах, где подобные системы применяются уже давно. Новые версии MathCAD позволяют готовить электронные уроки и книги с использованием новейших средств мультимедиа, включая гипертекстовые и гипермедиа-ссылки, изысканные графики (в том числе анимационные), фрагменты видеофильмов и звуковое сопровождение.
Шестая версия системы MathCAD русифицирована и получила широкое распространение в нашей стране, тогда как версия системы MathCAD 7.0 PRO пока существует только в англоязычном варианте, что, однако, вовсе не мешает готовить с ее помощью документы на русском языке.
В настоящее время существует острый дефицит в литературе по системам класса MathCAD. А по новой версии MathCAD 7.0 PRO, появившейся в середине 1997 г., книг у нас вообще не издавалось, хотя она резко отличается от предшествующей версии 6.0.
Данная книга восполняет этот пробел. Она продолжает серию справочных книг и обзоров автора, посвященных современным средствам автоматизации математических расчетов. В книге впервые в нашей литературе описаны оба варианта новейшей оригинальной (англоязычной) версии системы MathCAD 7.0.
Справочник написан в том же стиле, что и другие справочники автора, посвященные применению математических систем. Из них взяты и некоторые примеры для настоящей книги. Изложенный в ней материал является результатом многолетней работы автора со всеми версиями системы MathCAD, начиная от версий под MS-DOS. При этом книга составлена так, что пользователи, работающие с более ранними версиями системы (MathCAD 3.0/4.0/5.0/PLUS 5.0/6.0/PLUS 6.0), получат не мало информации и о них, поскольку новые возможности седьмой версии оговорены особо.
Что в книге нового
Приступая к работе, автор вначале наивно полагал, что все сведется в основном к замене слов MathCAD 6.0 на MathCAD 7.0 в его недавно изданной книге, разве что придется сделать небольшие и непринципиальные дополнения. Но, увы (а может, к счастью?), этот номер не прошел! Версия MathCAD 6.0 подверглась настолько серьезной переработке, что даже рубрикацию книги пришлось серьезно изменить.
В справочник вошли новые материалы об интерфейсе пользователя системы, новых возможностях символьной математики, описаны центр информационных ресурсов MathCAD 7.0 PRO, системный интегратор MathConnex, язык его программирования Connex Script и др. Тем не менее опыт подготовки предыдущей книги позволил в сжатые сроки создать данное руководство по версии MathCAD.
Итак, перед вами книга, посвященная версии 7.0 популярной системы MathCAD. Автор постарался написать ее так, чтобы она была полезна и владельцам ранних версий этой системы под Windows. Но различие в пользовательском интерфейсе новой и прежних версий настолько велико, что обучение работе со старыми версиями по данной книге едва ли целесообразно. Лучше для этого взять книгу по предыдущей версии. Однако на уровне описания документов и примеров применения новая версия MathCAD мало чем отличается от старой (MathCAD 6.0).
Адреса для общения
Книга написана в рамках инициативных работ кафедры физической и информационной электроники Смоленского государственного педагогического института (СГПИ) и научно-исследовательской части Смоленской военной академии. Автор будет признателен всем читателям и организациям за отзывы о книге и пожелания. Их следует направлять по адресу издательства "СК ПРЕСС" или по месту работы автора: 214000, Смоленск, ул. Пржевальского 4, СГПИ.
Предупреждения
Автор и издательство сделали все возможное, чтобы материал книги был доступен, актуален, объективен и точен. Однако компьютерная алгебра – еще новое направление, терминология которого пока не устоялась, а это может привести к погрешностям и неточностям перевода отдельных терминов. Кроме того, MathCAD 7.0 PRO очень мощная и обширная система и нет гарантии того, что при подготовке книги в ее описании что-то не было упущено, так как эта книга не является прямым переводом фирменной документации по системе, а представляет собой авторское произведение.
В связи с этим автор и издательство предупреждают о том, что они не несут никакой ответственности за неправильное истолкование каких-либо терминов и положений, относящихся к системе MathCAD, и за невозможность ее применения при решении каких-то конкретных задач пользователя.