PTC Mathcad – это универсальная математическая программа, предназначенная для ведения и документирования инженерных расчетов. Эта программа позволяет производить математические вычисления разной степени сложности, собирать и анализировать большое количество информации и представлять ее в удобном для инженера виде, автоматически оформляя расчетную документацию. PTC Mathcad в простой и удобной форме объединяет возможности мощного инженерного калькулятора, электронной таблицы, текстового редактора, средства для разработки презентаций и среды программирования. Это позволяет быстро и качественно оформить инженерные и научные расчеты, статьи, диссертации, дипломные и курсовые работы. Что же обеспечивает такие широкие возможности Mathcad?
PTC Mathcad содержит арифметические, логические, матричные операторы (рис. 1: а), а также имеет в своем распоряжении более 700 встроенных функций (рис. 1: б, в)для решения алгебраических и дифференциальных уравнений и их систем, обработки сигналов и изображений, планирования эксперимента, задач теории вероятностей, математической статистики, математической физики и многих других.
При вводе данных и формул в PTC Mathcad используется принцип Что видишь, то и получаешь (WhatYouseeiswhatYouget– WYSIWYG). Это позволяет инженеру сразу разрабатывать документ, максимально похожий на отчет. В рабочем листе PTC Mathcad все выражения написаны не на компьютерном языке формул, а имеют привычный для инженерного восприятия вид (рис. 2,а). Этим Mathcad принципиально отличается от электронных таблиц и языков программирования, где логика вычислений чаще всего оказывается скрытой и не очевидной для пользователя (рис. 2, б). Из-за этого возможные ошибки в вычислениях могут проявиться при более поздних этапах работы или, что еще хуже, при проверке работоспособности изделия.
Возможность работы с физическими единицами измерения также позволит предотвратить ошибки расчетов. В PTC Mathcad осуществляется непрерывный контроль совместимости единиц измерения – программа выдаст сообщение об ошибке при попытке, например, сложить килограммы с килогерцами (рис. 3).
В PTC Mathcad предусмотрена возможность работы с различными единицами измерения. При отсутствии нужных единиц пользователь может создать их сам (рис. 4).
Помимо математических формул и выражений пользователь может вводить текст в любом удобном месте листа. Это позволяет иллюстрировать свои выкладки предположениями, комментариями, допущениями и ссылаться на используемые при расчете методы. С помощью инструментов форматирования текста, формул и документа в целом можно подготовить легко читаемый документ и сосредоточить свое внимание на наиболее важных этапах расчета. При необходимости математические выражения можно вставить непосредственно в текстовую область, что делает работу с математикой и текстом в PTC Mathcad более гибкой, а документ – более понятным (рис. 5).
В последней версии Mathcad – PTC Mathcad Prime 3.0 – предусмотрена возможность использования шаблонов. Если пользователь в каждом новом документе использует одни и те же формулы, выражения, собственные функции и единицы измерения, параметры форматирования документа, то применение шаблона позволит сэкономить время на оформление документа и сосредоточиться лишь на работе.
Сэкономить время пользователя в PTC Mathcad призвана также возможность повторного использования переменных и функций из других документов Mathcad, что позволит применять предыдущие наработки. При этом нет необходимости вставлять формулы в текущий документ: достаточно просто добавить в лист ссылку на созданный ранее документ PTC Mathcad.
Построение графиков и поверхностей – одна из важнейших сторон инженерной и научной деятельности, поэтому графике в PTC Mathcad уделено особое внимание. В программе можно создавать двумерные графики в декартовой или полярной системе координат, контурные графики и трехмерные графики поверхностей (рис. 6). Инструменты форматирования позволяют задать необходимый вид графика (стиль, толщина, цвет линий, заливка поверхностей, тип осей).
Блоки решения PTC Mathcad – элегантный способ решения алгебраических и дифференциальный уравнений и их систем, а также задач оптимизации. С помощью этих блоков пользователь может в понятной форме дать условие задачи и сразу получить ответ (рис. 7).
PTC Mathcad не требует от пользователей каких-либо знаний в области языков программирования или скриптов. Тем не менее, при необходимости пользователь может сам вставить программный блок в документ PTC Mathcad. С помощью такого программного блока можно группировать расчеты и возвращать только необходимые результаты из подпрограммы. Синтаксис языка программирования PTC Mathcad проще, чем VisualBasic: здесь содержатся общеизвестные операторы циклов, условные операторы и операторы выхода из цикла или программы (рис. 8). С помощью этого набора операторов можно создавать свои, довольно сложные алгоритмы (рис. 9).
Для использования данных из таблиц в PTC Mathcad можно вставить компонент Excel (рис. 10) – таблицу Excel, непосредственно встроенную в документ Mathcad. Компонент Excel позволяет отправлять расчеты из Mathcad в Excel и наоборот: получать результаты из Excel в Mathcad для использования их в дальнейшей работе (рис. 11).
Таким образом, PTC Mathcad содержит практически все инструменты, необходимые инженеру или учащемуся для решения повседневных расчетных задач.
Широкие вычислительные возможности, «живая» математика позволяют быстро получать результаты в удобном виде, а простота расчетов и инструменты форматирования делают PTC Mathcad неотъемлемой частью современного офисного пакета инженера или студента.
Павел Демидов, Продакт-менеджер Mathcad, ЗАО «Нанософт»
Подпишитесь на рассылку и будьте в курсе последних новостей!
