* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
42
Введение в компьютерную математику
Эта глава является введением в компьютерную математику. В ней описаны осно вы работы с программными и аппаратными средствами компьютерной математи ки. Основной материал ее относится к новейшим системам компьютерной ал гебры (СКА) Maple 10/11. Приведены также данные о последних версиях СКА Derive, Mu PAD и Mathematica, о системах компьютерной математики (СКМ) Mathcad и MATLAB. Описаны современные микрокалькуляторы с встроенными СКМ. В конце главы рассматривается применение средств компьютерной мате матики на аппаратном и программном уровнях в современных микрокалькулято рах и измерительных приборах и системах.
1.1. Краткая характеристика систем компьютерной алгебры
1.1.1. Понятие о символьных (аналитических) вычислениях
Системы компьютерной математики (СКМ) условно делятся на две категории – системы компьютерной алгебры (или системы символьной математики) СКА и системы для численных вычислений. Сразу отметим, что все современные систе мы являются универсальными, и их отношение к СКА или СКМ является доволь но условным и определяется просто тем, к какой из систем они относились изна чально. Разумеется, назначение систем зависит от истории их зарождения. Символьные операции – это то, что кардинально отличает системы компьютер ной алгебры (СКА) от систем для выполнения численных расчетов. При символь ных операциях, называемых также аналитическими, задания на вычисление зада ются в виде символьных (формульных) выражений, и результаты вычислений также получаются в символьном виде. Численные результаты при этом являются частными случаями результатов символьных вычислений. К примеру, попытка вычислить в общем виде выражение sin(x)2 + cos(x)2 = 1 с неопределенной (не имеющей конкретного численного значения) переменной x с помощью численных математических систем или программ на обычных языках программирования к успеху не приведет. Вместо ожидаемого результата появит ся сообщение об ошибке вида: «Переменная x не определена!» СКА не только не боятся применения неопределенных переменных, но и пред почитают работать с ними. Зададим, к примеру, в системе Maple (любой версии) квадратное уравнение, присвоив его выражение переменной eq:
> eq:=a*x^2+b*x+c=0;
eq := ax2 + bx + c = 0 Проверим статус переменной x:
> x;
x