Компания ALT Linux
Опубликован: 24.03.2015 | Доступ: свободный | Студентов: 450 / 67 | Длительность: 19:00:00
Лекция 5:

Обрамление Maxima

< Лекция 4 || Лекция 5: 12345 || Лекция 6 >

5.1 Классические графические интерфейсы Maxima

5.1.1 Графический интерфейс wxMaxima

Для удобства работы сразу обратимся к графическому интерфейсу wxMaxima, т. к. он является наиболее дружественным для начинающих пользователей системы.

Достоинствами wxMaxima являются:

  • возможность графического вывода формул;
  • упрощенный ввод наиболее часто используемых функций (через диалоговые окна);
  • возможность включения графических иллюстраций непосредственно в текст рабочей книги (при использовании формата wxMaxima)
5.1.1.1 Рабочеe окно wxMaxima

Рассмотрим рабочее окно программы (см. рис. 5.1 и рис. 5.2). Сверху вниз располагаются: текстовое меню программы — доступ к основным функциям и настройкам программы. В текстовом меню wxMaxima находятся функции для решения большого количества типовых математических задач, разделённые по группам: уравнения, алгебра, анализ, упростить, графики, численные вычисления. Ввод команд через диалоговые окна упрощает работу с программой для новичков.

Интерфейс wxMaxima, выбор команды интегрирования.

увеличить изображение
Рис. 5.1. Интерфейс wxMaxima, выбор команды интегрирования.
Интерфейс wxMaxima, вычисление интеграла.

увеличить изображение
Рис. 5.2. Интерфейс wxMaxima, вычисление интеграла.

Например, пункт меню Анализ/Интегрировать позволяет вычислить определённый или неопределённый интеграл. После ввода необходимых параметров, в рабочем окне мы увидим команду и результат вычисления:

(%i1)	integrate(3*x+5/x,x);
(\%o1)\  5\,\mathrm{log}\left( x\right) +\frac{3\,{x}^{2}}{2}

Пример использования команд меню для вычисления предела

\lim_{x\to 0}\cfrac{sin(2x)}{x}
представлен на рис. 5.3 и рис. 5.4. Следует отметить, что оболочка wxMaxima при вызове команды и соответствующего диалогового окна генерирует текстовую команду, интерпретируемую вычислительным ядром Maxima. Передаваемая ядру Maxima строка выводится в командное окно аналогично команде,введённой вручную. После генерации и первого выполнения команды (или набора команд) можно дополнять и редактировать автогенерированную команду, рассматривая её в качестве шаблона.

Интерфейс wxMaxima, выбор команды find limit.

увеличить изображение
Рис. 5.3. Интерфейс wxMaxima, выбор команды find limit.
Интерфейс wxMaxima, окно ввода — вычисление предела.

увеличить изображение
Рис. 5.4. Интерфейс wxMaxima, окно ввода — вычисление предела.

Ниже располагается графическое меню основных команд с пиктограммами, соответствующими наиболее часто используемым функциям для работы с файлами: открыть / сохранить / печать данных, а также функциям правки — копировать / удалить / вставить текст и другие.

Центральную часть рабочего окна wxMaxima занимает командное окно (псевдотерминал), в которое вводятся команды системы и выводятся результаты.

В последних версиях интерфейсного пакета wxMaxima поддерживается концепция ячеек (cells) в рабочей книге. Ячейка включает либо набор команд Maxima, либо результаты их выполнения (в т. ч. графики). Кроме того, по аналогии с Maple и Mathematica wxMaxima поддерживает текстовые ячейки (text cells) для пояснений и комментариев, а также ячейки для заголовков и номеров секций (title cells, section cells, subsection cells). Пример книги Maxima с ячейками указанных типов представлен на рис. 5.5. Допускается вставка изображений в рабочую книгу (также в специальные ячейки).

Пример вставки ячеек различных типов в книгу wxMaxima.

увеличить изображение
Рис. 5.5. Пример вставки ячеек различных типов в книгу wxMaxima.

При сохранении книги (в формате wxm) в файл выводятся только входные ячейки (input). Поэтому при работе с сохранённым документом не обязательно интерпретировать все ячейки, хотя это возможно — команда Evaluate all cells из меню Cells ).

Рабочую книгу Maxima можно экспортировать в форматы html или pdflatex.

Интерпретация текущей ячейки, в которой может быть несколько команд, осуществляется после нажатия комбинации клавиш Ctrl+Enter, либо командой меню Cells. Если необходимо предотвратить вывод отклика команды, следует явно завершить её символом $. Современные версии wxMaxima автоматически завершают ввод, если это необходимо, символом ";".

При использовании интерфейса wxMaxima можно выделить в командном окне необходимую формулу и вызвав контекстное меню правой кнопкой мыши: скопировать любую формулу в текстовом виде, в формате \TeX или в виде графического изображения, для последующей вставки в какой-либо документ. Пример контекстных меню при работе с wxMaxima смотри на рис. 5.6, рис. 5.7 и рис. 5.8.

Интерфейс wxMaxima. Контекстное меню строки ввода.

увеличить изображение
Рис. 5.6. Интерфейс wxMaxima. Контекстное меню строки ввода.
Интерфейс wxMaxima. Контекстное меню ячейки.

увеличить изображение
Рис. 5.7. Интерфейс wxMaxima. Контекстное меню ячейки.

Также, в контекстном меню, при выборе результата вычисления, предлагаются ряд операций с выбранным выражением (например, упрощение, раскрытие скобок, интегрирование, дифференцирование и др.).

По умолчанию wxMaxima предполагает, что команда, вводимая при помощи кнопки, применяется к последнему выводу (т. е. аргумент команды — \%). Все кнопки или пункты меню в верхней или нижней части рабочего окна соответствуют той или иной команде Maxima.

Кроме того, wxMaxima предоставляет удобный интерфейс к документации по системе Maxima.

Меню правка \to настройки обеспечивает достаточно широкие возможности настройки графического интерфейса wxMaxima. Предусмотрены три группы параметров:

  • опции, определяющие отдельные особенности выполнения команд;
  • опции вызова вычислительного ядра Maxima;
  • опции, определяющие стиль графического интерфейса (язык, шрифты, цветовую гамму и т. п.).
Интерфейс wxMaxima. Контекстное меню строки вывода.

увеличить изображение
Рис. 5.8. Интерфейс wxMaxima. Контекстное меню строки вывода.

Управление процессом вычислений осуществляется командами пункта главного меню Maxima. Пользователю предоставляются следующие возможности:

  • прервать вычисления, перезапустить Maxima, очистить память;
  • просмотреть содержимое памяти (переменные, функции, определения и т. п.);
  • изменить формат просмотра результатов.
< Лекция 4 || Лекция 5: 12345 || Лекция 6 >
Жания Аманжолова
Жания Аманжолова
Казахстан, Караганды, КарГУ им.Е.А. Букетова
Маргарита Корчуганова
Маргарита Корчуганова
Россия, Кемерово