|
Среди
математического программного
обеспечения обработки информации
следует выделить широко
распространенные программные
продукты Statistica, Mathematica, MatLab и др.
Дадим краткую характеристику этих
пакетов, имеющих важное значение
при проведении математического
моделирования и обработке
измерительной информации,
полученной во время физических
экспериментов.
Программа
статистической обработки данных
Statistica рассчитана на среду Windows, хотя
есть версии для среды DOS. Основными
задачами пакета являются первичный
анализ данных, регрессионный анализ,
дискриминантный и кластерный
анализ. Особенности программ
состоят в развитии графических
средств представления информации, а
также средств работы с графиками -
масштабирование, выбор цвета
изображения, объединение различных
графиков, добавление текста,
рисунков. Обычной практикой стало
применение в этом пакете встроенных
языков программирования.
Встроенный язык программирования
BASIC имеет настраиваемые
вычислительные процедуры с
последующей их оптимизацией для
повышения производительности
программы. С помощью этих языков
можно расширять возможности
системы, задавая различные
направления обработки данных. В
результате достигается гибкость
системы, что позволяет настраивать
ее на решение сложных задач.
Пакет Statistica
разработан фирмой StatSoft Inc.(США).
Первая версия системы реализована
для DOS в 1991 г. В 1992 г. вышла версия
Statistica для Macintosh, в 1994 г. для Windows.
Последние версии системы
реализованы на основе современных
технологий объектно-ориентированного
программирования и поддерживают
многодокументальный интерфейс MDI,
динамический облик данных DDE,
поддержку связывания и внедрения
объектов OLE и др. В настоящее время
фирма StatSoft готовит к выпуску ряд
новых программных продуктов. Среди
них следует выделить средства
разработки, ориентированные на
пользователей, которые
разрабатывают собственные
процедуры и методы обработки данных.
Такие программы предполагается
сопровождать объектно-ориентированными
средствами для
макропрограммирования графических,
математических и статистических
процедур.
 Другой известный
пакет Mathematica реализован для
различных компьютеров - совместимых
с IBM PC, Macintosh, рабочих станций Next и Sun,
а также супер-ЭВМ Gray. Пакет Mathematica
относится к компьютерным системам
символьной математики. Эта
особенность позволяет получать
решения не только для конкретных
данных, но и в общем виде. Пакет
ориентирован на научных работников
и математиков-аналитиков. Он
включает в себя большой набор
вычислительных методов и
алгоритмов, имеет современный
интерфейс. Пакет разработан фирмой
Wolfram Research Ltd.(США). Первая версия
пакета вышла в 1998 г. Программный
пакет относится к интерпретирующим
системам, реализующим анализ и
интерпретацию данных.
Вычислительная среда позволяет
пользователю самому добавлять
новые функциональные возможности,
что обеспечивает адаптацию системы
под различные специфические задачи.
Совершенствование этого
программного продукта ведется в
направлении разработки
универсального ядра системы,
обеспечивающего работу на
различных вычислительных
платформах.
Еще одним мощным
математическим инструментарием
является пакет MatLab (Matrix Laboratory). Пакет
предназначен для математического
моделирования и обеспечивает
проведение исследований во многих
областях научно-технических
приложений. Структура пакета
позволяет эффективно сочетать
различные подходы к созданию
математических моделей, включая
аналитический и имитационный. В
основе имитационного моделирования
положен статистический эксперимент
(метод Монте-Карло). В пакет встроен
язык объектно-ориентированного
программирования. Около 30
инструментальных приложений пакета
позволяют обеспечивать решение
дифференциальных и алгебраических
уравнений, интегральное исчисление,
символьные вычисления и др. Кроме
стандартного набора математических
функций пакет содержит также и
нетрадиционные алгоритмы - средства
цифровой обработки изображений,
поиска решений на основе нечеткой
логики, аппарат построения и
анализа нейронных сетей. MatLab может
работать с операционными системами
Windows, UNIX, MacOS.
Очередным лидером
на рынке математических пакетов
является MathCad. Этот программный
продукт также как и Mathematica является
интерпретирующей системой. Пакет
ориентирован на решение
разнообразных задач анализа и
интерпретации информации. Среди
этих задач следует выделить решение
отдельных алгебраических (линейных
и нелинейных) уравнений и их систем,
обыкновенных дифференциальных
уравнений и их систем,
дифференциальных уравнений в
частных производных,
статистическую обработку данных (интерполяцию,
экстраполяцию, аппроксимацию и др.),
работу с векторами и матрицами,
поиск экстремума функциональных
зависимостей. В систему
интегрированы средства символьной
математики, что обеспечивает
численное и аналитическое решение
различных задач. Программа
дополнена объемным справочным
материалом. Руководство включает в
себя не только рекомендации о
порядке работы с программной
системой, но и информацию по основам
математики, физико-математическим
формулам и константам.
В настоящее время
рынок программных систем в области
физико-математических приложений
продолжает расти. Новые программные
пакеты разрабатываются на основе
интенсивно развивающихся
компьютерных технологий с
использованием достижений
современных методов исследований. В
результате создаются программные
средства, способные решать сложные
задачи научно-технических
приложений.
|
