Свободно распространяемый пакет Scilab. Основные команды главного меню Matlab. Элементарные математические выражения.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ М.Е. ЕВСЕВЬЕВА»

Факультет физико –математический

Кафедра информатики и вычислительной техники

Реферат на тему:

Свободно распространяемый пакет Scilab (план интерфейс Matlab, основные принципы работы.) Основные команды главного меню Matlab. Элементарные математические выражения.

Выполнил: Мельников Д.А

Студент 4 курса группы МДФ-112

Проверила: кан. Физ-мат. Наук, доцент

Кормилицына Т.В.

Саранск 2016

Введение

Scilab предназначен для выполнения инженерных и научных вычислений. По своим возможностям пакет Scilab сопоставим с известным математическим пакетом Mathcad, а по своему интерфейсу похож на пакет MATLAB. Однако при этом пакет Scilab — свободно распространяемая программа, а значит бесплатная для конечного пользователя. Существуют версии Scilab для различных операционных систем: для ОС Linux, ОС семейства Windows (в том числе и для MS Windows Vista) и даже для MacOS. На момент написания реферата последней была версия пакета 5.5.2.. Последнюю версию пакета всегда можно скачать на официальном сайте программы www.scilab.org. К сожалению очень мало русскоязычной литературы, посвященной Scilab. Вообще отсутствуют книги на русском языке для пользователей, начинающих осваивать пакет. Разработчики рекомендуют два русскоязычых сайта, посвященные пакету Scilab: • сайты: http://scilab.land.ru, http://teacher.dn-ua.com, на которыx можно найти много материала в форматах odt 1 и pdf . • сайт М. И. Павловой http://www.csa.ru/~zebra/my_scilab/index.html, с которого, собственно, и началось знакомство авторов книги с пакетом. Много ссылок на литературу на разных языках можно найти на странице официального сайта Scilab http://www.scilab.org/publications/index_ publications.php?page=books.html. Входной язык системы Scilab позволяет не только использовать встроенные команды, но и разрабатывать собственные визуальные приложения. Далее на практических примерах рассмотрены основные принципы работы в Scilab. В данном реферате рассматривается следующие вопросы: 1) Основные команды главного меню Scilab. 2) Основные принципы работы. 3) Элементарные математические выражения.

1. Основные команды главного меню Scilab

Главное меню системы содержит команды, предназначенные для работы с файлами, настройки среды, редактирования команд текущей сессии и получения справочной информации. Кроме того, с помощью главного меню можно создавать, редактировать, выполнять отладку и запускать на выполнение так называемые файлы-сценарии Scilab, а также работать с графическими приложениям пакета.

1. 1. Работа с файлами. Пункт меню File предназначен для работы с файлами. Рассмотрим назначе- ние представленных в нем команд1 : • New Scilab — открывает новое окно Scilab, фактически пакет запускается повторно; • Exec. . . — запуск на выполнение созданной ранее Scilab-программы (файлы с расширением sce или sci ); • Open — открывает окно для загрузки созданного ранее файла, рисунка или модели; • Load — открывает окно для загрузки файлов, информация в которых хра- нится в виде машинных кодов; при их открытии в память компьютера за- гружаются определенные ранее переменные и функции; • Save — сохранение всех определенных в данной сессии переменных и функ- ций в виде файла с расширением sav или bin ; • Change Directory — смена текущего каталога, выводит окно настройки пу- тей файловой системы; • Get Change Directory — выводит в командную строку имя текущего ката- лога; • Print Setup. . . — выводит окно настройки параметров печати; • Print — печать текущей сессии; • Exit — выход из системы Scilab.

   2. Редактирование команд текущей сессии Пункт меню Edit содержит следующие команды: • Select All — выделение всех команд текущей сессии; • Copy — копирование выделенного объекта в буфер; • Paste — вставка объекта из буфера; • Empty Clipboard — очистка буфера обмена; • History — группа команд, предназначенных для редактирования командной строки.

   3. Настройка среды. Команды настройки среды пакета представлены в меню Preferences: • Language — предлагает выбрать из списка язык интерфейса (английский, французский); • Colors — позволяет установить цвет шрифта (Text), цвет фона (Background) или цвета, принятые по умолчанию (Default System Colors); • Toolbar (F3) — выводит или удаляет панель инструментов; • Files Association — предлагает установить типы поддерживаемых файлов; • Choose Font — выполняет настройки шрифта (гарнитура, начертание, раз- мер); • Clear History — очищает рабочее пространство; • Clear Command Window (F2) — очищает рабочее окно; • Consol (F12) — активизирует консольное приложение

   4. Справочная система. Команда главного меню открывает доступ к справочной системе Scilab. В справочной системе информацию можно искать, воспользовавшись содержанием, в списке, упорядоченном по алфавиту, по ключевому слову или фразе. С помощью команды Scilab Demos можно осуществить просмотр демонстрационных примеров. 1.3.5 Редактирование и отладка файлов-сценариев Файл-сценарий — это список команд Scilab, сохраненный на диске. Для подготовки, редактирования и отладки файлов-сценариев служит специальный редактор SciPad, который можно вызвать, выполнив команду главного меню Editor. В результате работы этой команды будет создан новый файл-сценарий. По умолчанию он имеет имя Untitled1.sce . Окно редактора файлов-сценариев выглядит стандартно, т.е. имеет заголовок, меню, панели инструментов, строку состояния. Ввод текста в окно редактора файла-сценария осуществляется по правилам, принятым для команд Scilab. Рис. 1.4 содержит пример ввода команд для решения квадратного уравнения 3x 2 + 5x + 4 = 0. Нетрудно заметить, что точка с запятой «;» ставится после тех команд, которые не требуют вывода значений. Для сохранения введенной информации необходимо выполнить команду File – Save из меню редактора. Если информация сохраняется впервые, то появится окно Save file As. . . . Ввод имени в поле File Name и щелчок по кнопке Sav

Выполнение файла-сценария Scilab (Рис.1.1)

приведет к сохранению информации, находящейся в окне редактора. Файлы-сценарии сохраняют с расширением .sce . Открывает ранее созданный файл

команда главного меню File – Open.

Выполнить операторы файла-сценария можно несколькими способами:

из меню редактора SciPad вызвать команду Execute – Load into Scilab;

из главного меню Scilab вызвать команду Exec и указать имя файла-сценария.

Все эти действия приведут к появлению в рабочей области результатов вычислений команд файла-сценария (рис. 1.1).

Отметим, что редактор SciPad имеет возможность работы с множеством окон

(пункт меню Windows), обладает принятыми для текстовых редакторов приема-ми редактирования (пункт меню Edit) и поиска (пункт меню Search). Кроме то-го, можно выполнить настройку среды редактора SciPad (пункт меню Options),

вызвать справочную информацию (пункт меню Help) и осуществить отладку

программы, набранной в редакторе (пункт меню Debug ).

Выйти из режима редактирования можно, просто закрыв окно SciPad или

выполнив команду File – Exi.

1. Основные принципы работы

После запуска Scilab на экране появиться основное окно приложения. Окно содержит меню, панель инструментов и рабочую область. Признаком того, что система готова к выполнению команды, является наличие знака приглашения --, после которого расположен активный (мигающий) курсор. Рабочую область со знаком приглашения обычно называют командной строкой. Ввод команд в Scilab осуществляется с клавиатуры. Нажатие клавиши Enter заставляет систему выполнить команду и вывести результат (рис. 1.2)

Выполнене элементарной команды Scilab (Рис. 1.2)

Понятно, что все выполняемые команды не могут одновременно находить- ся в поле зрения пользователя. Поэтому, просмотреть ту информацию, которая покинула видимую часть окна, можно, если воспользоваться стандартными средствами просмотра, например полосами прокрутки или клавишами перемещения курсора Page Up, Page Down. Клавиши «Стрелка вверх» и «Стрелка вниз» также управляют курсором, од- нако в Scilab они имеют другое назначение. Эти клавиши позволяют вернуть в командную строку ранее введенные команды или другую входную информацию, так как вся эта информация сохраняется в специальной области памяти. Так, если в пустой активной командной строке нажать клавишу ↑, то появится последняя вводимая команда, повторное нажатие вызовет предпоследнюю и так далее. Клавиша ↓ выводит команды в обратном порядке. Таким образом, можно сказать, что вся информация в рабочей области находится или в зоне просмотра или в зоне редактирования. Важно знать, что в зоне просмотра нельзя ничего исправить или ввести. Единственная допустимая операция, кроме просмотра, это выделение информации с помощью мыши и копирование ее в буфер обмена, например, для дальнейшего помещения в командную строку. Зона редактирования — это фактически командная строка. В ней действу- ют элементарные приемы редактирования: → — перемещение курсора вправо на один символ; ← — перемещение курсора влево на один символ; Home — перемещение курсора в начало строки; End — перемещение курсора в конец строки; Del — удаление символа после курсора; Backspace — удаление символа перед курсором. Кроме того, существуют особенности ввода команд. Если команда заканчивается точкой с запятой «;», то результат ее действия не отображается в командной строке. В противном случае, при отсутствии знака «;», результат действия ко- манды сразу же выводится в рабочую область (листинг 1.1). Листинг 1.1. Использование «точки с запятой» в Scilab --2.7*3+3.14/2 ans = 9.67 --2.7*3+3.14/2; -- Текущий документ, отражающий работу пользователя с системой Scilab, со- держащий строки ввода, вывода и сообщения об ошибках, принято называть сессией. Значения всех переменных, вычисленные в течение текущей сессии, сохраняются в специально зарезервированной области памяти, называемой рабочим пространством системы. При желании определения всех переменных и функций, входящих в текущую сессию можно сохранить в виде файла, саму сессию сохранить нельзя.

1. Элементарные математические выражения

Для выполнения простейших арифметических операций в Scilab применяют следующие операторы: + сложение, - вычитание, * умножение, / деление слева направо, \ деление справа налево, ˆ возведение в степень.

Вычислить значение арифметического выражения можно, если ввести его в командную строку и нажать клавишу Enter. В рабочей области появится результат:

Пример 1 арифметического выражения

-- 2.35*(1.8-0.25)+1.34^2/3.

12 ans = 4.2180

Если вычисляемое выражение слишком длинное, то перед нажатием клавиши Enter следует набрать три или более точек. Это будет означать продолжение командной строки:

Пример 2. Выражение, расположенное на нескольких строках

-- 1+2+3+4+5+6.... 7+8+9+10+.... +11+12+13+14+15

ans = 120

Если символ точки с запятой «;» указан в конце выражения, то результат вычислений не выводится, а активизируется следующая командная строка

Использование «;»

-- 1+2; -- 1+2 ans = 3

Заключение

В данном реферате было рассмотрен свободно распространяемый пакет Scilab. В этот реферат вошло несколько вопросов, которые мы рассмотрели.

Итак, в- первом вопросе этой темы мы рассматривали - основные команды главного меню Scilab. В них входит: работа с файлами, редактирование команд, настройки среды и справочная система.

Во- втором вопросе были рассмотрены основные принципы работы программы Scilab. В данном вопросе описано как запустить программу и как завершить работу в свободном пакете программы Scilab.

В –третьем вопросе были рассмотрены элементарные математические выражения. Приведена основная инструкция, как правильно построить математические выражения в пакете программы Scilab. Далее в вопросе предоставлены примеры выражений.

Данный пакет хорошо подходит для математических вычислений. По своим возможностям пакет Scilab сопоставим с известным математическим пакетом Mathcad, а по своему интерфейсу похож на пакет MATLAB. Однако при этом пакет Scilab — свободно распространяемая программа, а значит бесплатная для конечного пользователя. Он очень удобен и легко доступен для всех пользователей.

Список используемой литературы

1. Вержбицкий В. М. Основы численных методов. — М.: Высшая школа, 2002. — 840 с.

2. Голосков Д. П. Уравнения математической физики. Решение задач в системе Maple. — СПб.: Питер, 2004. — 539 с.

3. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1966. — 724 с.

4. www.freefem.org