программирование на Maple. Лекция 1

1. ПрограммированиеЛекция 1

2. I. История развития вычислительной техникиРазностная машина (1822, 1843-1891)Вычисление логарифмических и тригонометрических таблиц разностными методами.Аналитическая машина (1834-1864)Фактически построена в 1941 инженерами IBMЧарльз Бэббидж(1791-1871)

3. I.2 Вычислительные машиныБэббиджаАналитическая машина. Mark-IМалая вычислительная машинаБольшая вычислительная машинаПерфокарта. Изобретена Жаккаром в 1808 году

4. I.3 Ада Байрон-ЛавлайсПервый программист!Программы для аналитической машины БэббиджаОписаны основные программные конструкции которые используются по сей день.В материалах Бэббиджа и комментариях Лавлейс намечены такие понятия, как подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и регистр, которые стали употребляться только в 1950-х годахАда Лавлайс(1815-1852)

5. I.4 Джон фон НейманПринцип использования двоичной системы счисления для представления данных и команд.Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности.Принцип однородности памяти. Как программы, так и данные хранятся в одной и той же.Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка.Принцип последовательного программного управленияВсе команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой.Принцип условного перехода. Принцип изначально предложенный Адой ЛавлайсДжон фон Нейман(1903-1957)Машина фон Неймана

6. Особенности: Электронные лампы, ЭЛТ, магнитные барабаны и лентыII. Первое поколение вычислительных машин 1950-1960UNIVAC - 1БЭСМ - 1Магнитный барабан

7. Второе поколение вычислительных машин 1960-1970Особенности: Полупроводники и магнитные элементы. Блочный принцип построения. Первые дисплеи (1964). Внешние накопители на жестких и гибких дискахБЭСМ-6PDP-1Внешние накопители

8. Третье поколение вычислительных машин 1970-1980Особенности: Интегральные схемы, ферритовые элементы хранения данных, графические интерфейсы, первые персональные компьютеры (Apple I, 1976)Интегральные схемыXerox Alto, первый граф. интерфейсПервый суперкомпьютер Cray-1

9. Четвертое поколение вычислительных машин 1980-1990Особенности: Большие интегральные схемы, развитие персональных компьютеровZX SpectrumIBM 5150Macintosh 128K

10. Пятое поколение вычислительных машин 1990-наше времяОсобенности: Повышение производительности, параллелизм, развитие сетей, программного обеспечения и интерфейсов

11. III. Языки ПрограммированияЯзык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы.Интерпретируемые

12. Компилируемые

13. СмешанныеКлассификации языков:Машинно-ориентированные

14. Низкоуровневые

15. Высокоуровневые

16. Сверхвысокоуровневые

17. СпециализированныеIV. Пакет символьных вычислений MapleПрограммный пакет, система компьютерной алгебры. Является продуктом компании WaterlooMapleInc., которая с 1982 года выпускает и продвигает на рынке программные продукты, ориентированные на сложные математические вычисления, визуализацию данных и моделирование.Система Maple предназначена для символьных вычислений, хотя имеет ряд средств и для численного решения дифференциальных уравнений и нахождения интегралов. Обладает развитыми графическими средствами. Имеет собственный язык программирования.Две среды разработки в одном пакете

18. IV.1 Пользовательский интерфейсУправление процессом выполненияУправление вводом командГлавное менюПредставление текстаПанель инструментовОсновная рабочая область

19. IV.2 Встроенная справочная системаВ Maple встроенная справочная система содержит описание и примеры для всех команд и функций.Вызов может осуществляться: Через меню Help в Главном Меню

20. С помощью горячих клавишCtrl+F1 (Ctrl+F2, в поздних версиях) – контекстная справка. Помощь по команде на которой стоит курсорF1 – Меню поиска в подсистема помощи F2 – Быстрая справка

21. IV.3 Основные объекты и типы данныхОсновные объекты: Числа (1, 2.5, 10e2)

22. Константы (π, I, infinity,…)

23. Строки (“string”, ”name”)

24. Имена (A, B1, func, arr)Типы данных:Выражения

25. x^2

26. cos(x)+sin(x)^2

27. Уравнения/неравенства

28. x^2+2*x+1 = 0

29. y > -2

30. Диапазоны/интервалы

31. 1 .. 10

32. A .. K

33. Списки,множества,последовательности

34. [[1,2,3],[4,5,6]]; {1,2,”cos(x)”,”456”}IV.4Среда Maple как научный калькуляторКаждая команда завершается символами «;» (точка с запятой) или «:» (двоеточие)Точка с запятой показывает результат выполнения команды сразу после нее

35. Двоеточие выполняет команду , но не выводит результат на экранОперации:Сложение (+): a+b;

36. Вычитание (-): b-c;

37. Умножение (*): x*y;

38. Деление (/): 1/x;

39. Возведение в степень (^): x^2;

40. Остаток от деления (mod): 10 mod 3;

41. Присваивание (:=): a:=1;Операции. Примеры

42. IV.6Переменные и правила именованияПеременная в языке программирования — поименованная либо адресуемая иным способом область памяти, имя или адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным, находящимся в переменной (по данному адресу).В Maple переменная это строка символов (имя) начинающееся с буквы. Требования к имени переменной:Первым символом должны быть буква

43. Больше и маленькие буквы различаются: Переменная aне одно и тоже что переменная A

44. В имени переменной допускаются: латинский буквы, цифры и символ подчеркивания (_)

45. Не должно совпадать с каким-либо ключевым словом или именем командыЗначение в переменную записывается с помощью операции присваивания

46. Переменные. Примеры

47. IV.7 Функции, командыи библиотекиДля решения задач в языках программирования используются различные управляющее конструкции и функции (команды). Под функцией понимается именованная подпрограмма выполняющая какие-либо операции. Как и в математике, в функции могут быть переданы входные параметры. Каждая функция возвращает значение(я).Синтаксис вызова стандартной команды следующий: Имя_функции(пар_1, пар_2, ...,пар_n); Здесь имя_функцииэто имя вызываемой функции, а пар_1, …, пар_n – передаваемые параметры.Параметры могут быть значениями, именами переменных, выражениями, списками и т.д.

48. Количество параметров зависит от конкретной функции.

49. Параметры бывают обязательные и дополнительныеТ.к. функций в Maple очень много. Для удобства использования они разбиты на библиотеки. Библиотеки подключаются с помощью команды with(<имя_библиотеки>)

50. Функции. Примеры.

51. В. Говорухин, Б. ЦибулинКОМПЬЮТЕР В МАТЕМАТИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ. Часть IА.В.МатросовMAPLE 6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ И МЕХАНИКИ Сайт: www.spacephys.ruЛитература

программирование на Maple. Лекция 1

More Related Content

What's hot (20)

Similar to программирование на Maple. Лекция 1 (20)

More from Andrei V, Zhuravlev (20)

программирование на Maple. Лекция 1