Записи с меткой «реализации»

Пакет для работы со случайными объектами RandomTools

Пакет для работы со случайными объектами RandomTools
Пакет для работы со случайными объектами RandomTools служит для расширения базовых возможностей системы Maple 15 (для большинства пользователей и так вполне достаточных) в части генерации различных случайных объектов, таких как числа различных форматов, векторов, матриц, строковых символов, таблиц и т. д. Они образно названы Flavor (в буквальном переводе «букет (вина)»), что подчеркивает возможную сложность структуры создаваемых объектов.
Пакет представлен небольшим числом основных функций: 
> with(RandomTools);
[AddFlavor, Generate, GetFlavor, GetFlavors, HasFlavor,      RemoveFlavor]
Однако функции AddFlavor и Generate могут использоваться с внушительным набором типов случайных объектов:

Choose

complex

exprseq

float

identical

Integer

list

listlist

negative

negint

Nonnegative

nonnegint

nonposint

nonpositive

nonzero

Nonzeroint

polynom

posint

positive

rational

Set

structured

truefalse

 

 

Действие большинства из них вполне очевидно из названий. Основной функцией является функция генерации случайных объектов Generate(expr). Если тип объекта не задан (например, функцией AddFlavor), то использование функции Generate будет порождать сообщение об ошибке. Примеры применения функций представлены ниже:

 

Функция GetFlavor(flvr) представляй случайный объект (или объекты) в форме процедуры:
> AddF1avor(a = rand(1..20)):
 Generate(a):
15 
> GetFlavor(a);
procO localt; global_seed;
_seed := irem(ax_seed,p); 
t :=_seed;
toconcats do_seed:=irem(ax_seed,p);
t := sxt + _seed end do ;
irem(t, divisor) +offset endproc
> GetFlavor(integer);
module () localDefaults;
exportMain;
end module
Другая функция GetFlavors ()  возвращает все типы случайных объектов: 
> GetFlavorsO;
a, alphachar, choose, complex, exprseq, float, integer,               list,    listlist, negative, negint, nonnegative, nonnegint,        nonposint, nonpositive, nonzero, nonzeroint, polynom,                  posint, positive,      rational, set, string, truefalse
Функция HasFlavor(flvr) служит для проверки наличия объекта данного типа в списке типов объектов, а функция RemoveFl avor(f1vr) — для удаления типа объекта. Следующие примеры иллюстрируют применение этих функций:
> HasFlavor(a):
true
> RemoveFlavor(a); 
> HasFlavor(a):
false
> GetFlavors();
alphachar, choose, complex, exprseq, float, integer,                  list, listlist, negative, negint, nonnegative,                      nonnegint, nonposint, nonpositive, nonzero, nonzeroint,              polynom, posint, positive, rational, set, string, truefalse
Обратите внимание на то, что после уничтожения объекта типа а он исчез из списка, выводимого функцией GetFlavors. Этот пакет, несмотря на довольно специфические возможности, наверняка будет полезен тем читателям, которые всерьез заняты реализацией «продвинутых» методов Монте-Карло, основанных на моделировании случайных объектов и ситуаций. далее…

Пакет для работы с р-адическими числами padic

Пакет для работы с р-адическими числами padic
Этот весьма специфический пакет содержит следующие функции для работы с р-адическими числами: 
> with(padic);
[arccoshp, arccosp,arccothp, arccotp, arccschp, arccscp, arcsechp, arcsecp, arcsinhp, arcsinp, arctanhp, arctanp, coshp, cosp, cothp,     cotp, cschp, cscp, evalp, expansion, expp, Icoeffp, logp, orderp,     ordp, ratvaluep, rootp, sechp, seep, sinhp,sinp, sqrtp, tanhp,tanp, valuep]
В Maple 15 число функций этого пакета увеличено почти в четыре раза. Однако ввиду специфичности данных функций их изучение мы оставляем за читателем для самостоятельной работы.
Пакет для работы с гауссовыми целыми числами Gausslnt
Гауссово целое число — это число вида а + I*b, где а и b — любые целые рациональные числа. Таким образом, они образуют решетку всех точек с целыми координатами на плоскости комплексных чисел. Пакет Gausslnt содержит достаточно представительный набор функций для работы с этими числами:
> with(GaussInt):
Warning, the name GIgcd has been redefined
[GIbasis, Glchrem, GIdivisor, GIfacpoly, GIfacset,                GIfactor, GIfactors, GIgcd, GIgcdex, Glhermite, Glissqr,              Gllcm, GImcmbine, GInearest, GInodiv, GInorm, Glnormal,             Glorder, GIphi, GIprime, Glquadres, Glquo, GIrem,                    GIroots, GIsieve, GIsmith ,GIsqrfree, GIsqrt, Glunitnormal ]
Нетрудно заметить, что в этот набор входят уже известные числовые функции, к именам которых добавлены буквы 61. Например, функция GIfactor(c) раскладывает гауссово число (в том числе комплексное) на простые множители, GIgcd(cl, с2) находит наибольший общий делитель гауссовых чисел cl и с2 и т. д. Функции этого пакета достаточно просты, так что ограничимся приведенными примерами. Гауссовы целые числа в большинстве научно-технических расчетов встречаются крайне редко. Так что этот пакет рассчитан на специалистов-математиков, работающих в области теории чисел. далее…

Пакет Domains

Пакет Domains
Этот небольшой пакет служит для создания доменов — таблиц операций для вычислений. При его загрузке появляется сообщение о переопределениях объектов и список из всего лишь шести функций:
>restart;with(Domains):
 Domains version 1.0
Initially defined domains are Z and Q the integers and rationale Abbreviations, e.g. DUP for DenseUnivariatePolynomial,                  also made Warning, the protected names Array,                        Matrix and Vector have been redefined and unprotected               [Array, Matrix, Matrixlnverse, Vector, init, show]
Пакет допускает применение следующих конструкций:
 Domains[domain]     Doma1ns[evaldomains]
  Domains[example]    Domains[coding]
Приведенный ниже пример поясняет создание и использование доменов Q (для рациональных
данных) и Z (для целочисленных данных):
> Q[‘+’](l/2,2/5,3/8);
51/40
> Z[Gcd](660,130); 
10
Следующая операция показывает, что домен Z является таблицей: 
> type(Z,table);
true
А функция show позволяет вывести полный перечень всех операций, доступных для домена Z:
> show(Z,operations);
Signatures for constructor Z’ 
note: operations prefixed by — are not available
*: (Integers,Z) ->Z
* :(Z,Z*) ->Z 
+ :(Z,Z*) ->Z
-: (Z,Z) -> Z’
— :Z ->Z
0:Z
1:Z
< :(Z,Z) -> Boolean
<= : (Z.Z) -> Boolean 
<> : (Z.Z) -> Boolean
=:(Z.Z) -> Boolean 
>: (Z.Z) -> Boolean 
>-: (Z.Z) -> Boolean
Abs : Z ->Z
Characteristic : Integers
Coerce : Integers-> Z
 Div : (Z.Z) -> Union(Z,.FAIL)
EuclideanNorm : Z -> Integers 
Factor : Z -> [Z,.[[Z,Integers]*]]
Gcd : Z* -> Z 
Gcdex : (Z,Z,Name) ->Z 
Gcdex : (Z,.Z,Name,Name) -> Z
Input : Expression -> Union(Z,.FAIL)
 Inv : Z -> Union(Z,FAIL)
Lcm : Z* -> Z
Max : (Z,Z*) -> Z
Min : (Z,.Z*)-> Z
Modp : (Z,.Z) ->Z
Mods : (Z.Z)—> Z
ModularHoraomorphlsm : () -> (Z -> Z.Z)’
Normal : Z -> Z
Output : Z -> Expression
Powmod : (Z,Integers,Z) -> Z
Prime : Z -> Boolean
Quo : (Z,.Z,Name) ->Z
Quo : (Z,.Z) -> Z
Random : О ->Z
RelativelyPrime : (Z,.Z) -> Boolean’
Rem : (Z,.Z,.Name)-> Z
Rera : (Z,Z) -> Z
Sign : Z -> UNIONU,.-l,0)
SmallerEuclideanNorm : (Z,.Z) -> Boolean
Sqrfree : Z ->[Z,.[[Z,.Integers]*]]
Type : Expression -> ‘Boolean’
Unit : Z -> Z
UnitNormal : Z -> [Z,.Z,.Z]
Zero : Z -> Boolean
^ : (Z,Integers) -> Z.
Домены позволяют передавать в качестве параметра процедур набор функций в виде единого целою, что и объясняет название этих объектов. Предполагается, что это может привести к заметному сокращению кодов программ вычислений в будущих реализациях системы Maple. Пока же возможности доменов скорее выглядят как очередная экзотика, чем как реальное средство для оптимизации вычислений. Потребуется время, чтобы показать, что это не так.
Обзор пакетов узкого назначения
Мы уже не раз обращали внимание читателя на выборочный характер описания системы Maple 15 в данной книге. Хотя она и является одной из самых полных книг по данной системе, книга не претендует на роль детального справочника по Maple 15: Более того, такого справочника в виде книги нет и, вероятно, учитывая быстрые темпы модернизации программы, так и не будет. Для подобного описания Maple пришлось бы подготовить многотомное издание, охватывающее практически все области математики. далее…

Пакет для студентов student

Пакет для студентов student
Функции пакета student
Пакет student — это, несомненно, один из пакетов, наиболее привлекательных для студентов и аспирантов. В нем собраны наиболее распространенные и нужные функции, которые студенты университетов и иных вузов обычно используют на практических занятиях, при подготовке курсовых и дипломных проектов. Набор этих функций, разумеется, не ограничивается «скромными» потребностями студентов — просто это наиболее распространенные функции, в основном относящиеся к математическому анализу. Наряду со студентами эти функции широко используют профессионалы-математики и ученые, применяющие математические методы в своей работе.
В этом пакете имеется почти полсотни функций:

  •  D — дифференциальный оператор;
  •  Diff — инертная форма функции вычисления производной;
  •  Doubleint — инертная форма функции вычисления двойного интеграла;
  •  Int — инертная форма функции интегрирования int;
  •  Limit — инертная форма функции вычисления предела limit;
  •  Lineint — инертная форма функции вычисления линейного интеграла lineint;
  •  Point — тестирование объекта на соответствие типу точки (point);
  •  Product — инертная форма функции вычисления произведения членов последовательности;
  •  Sum — инертная форма функции вычисления суммы членов последовательности;
  •  Tripleint — инертная форма функции вычисления тройного интеграла;
  •  changevar — замена переменной;
  •  combine — объединение подобных членов;
  •  completesquare — вычисление полного квадрата (многочлена);
  •  distance — вычисление расстояния между точками;
  •  equate — создание системы уравнений из списков, таблицы, массивов;
  •  extreme — вычисление экстремума выражения;
  •  integrand — вывод подынтегрального выражения из-под знака инертного интеграла;
  •  intercept — нахождение точки пересечения двух кривых;
  •  intparts — интегрирование по частям;
  •  isolate — выделение подвыражения;
  •  leftbox — графическая иллюстрация интегрирования методом левых прямоугольников;
  •  leftsum — числовое приближение к интегралу левыми прямоугольниками;
  •  makeproc — преобразование выражения в процедуру Maple;
  •   maximize — вычисление максимума функции;
  •  middlebox — графическая иллюстрация интегрирования методом центральных прямоугольников;
  •  middlesum — числовое приближение к интегралу центральными прямоугольниками;
  •  midpoint — вычисление средней точки сегмента линии;
  •  minimize — вычисление минимума функции;
  •  powsubs — подстановка для множителей выражения;
  •  rightbox — графическая иллюстрация интегрирования методом правых прямоугольников;
  •  rightsum — числовое приближение к интегралу правыми прямоугольниками;
  •  showtangent — график функции и касательной линии;
  •  simpson — числовое приближение к интегралу по методу Симпсона;
  •  slope — вычисление и построение касательной к заданной точке функции;
  •  trapezoid — числовое приближение к интегралу методом трапеций;
  •  value — вычисление инертные функции.

 

Функции интегрирования пакета student
В пакетах Maple 15 можно найти множество специальных функций для вычисления интегралов различного типа. Например, в пакете student имеются следующие функции:

  •  Int(expr,x) — инертная форма вычисления неопределенного интеграла;
  •  Doubleint(expr,x,y,Domain) — вычисление двойного интеграла по переменным х и у по области Domain;
  •  Tripleint(expr,x,y,z) — вычисление тройного интеграла;
  •  intparts(f,u) — интегрирование по частям.

Ниже дан пример применения функции Tripleint пакета student:

Объективности ради надо отметить, что вычисление тройного интеграла с помощью функции Tripleint занимает много времени (около 20 с на компьютере с процессором Pentium II 350 МГц). далее…

Графика статистического пакета stats

Графика статистического пакета stats
Статистический пакет stats имеет свою небольшую библиотечку для построения графиков. Она вызывается в следующем виде:
stats[statplots, function](args)
или
statplots[function](args)
Вид графика задается описанием function: boxplot, histogram, notehedbox, quantile, quantile2, scatterld, scatter2d и symmetry. Данные функции обеспечивают построение типовых графиков, иллюстрирующих статистические расчеты. В качестве примера показано задание множества случайных точек и его отображение на плоскости в ограниченном прямоугольником пространстве.
По равномерности распределения точек можно судить о качестве программного генератора случайных чисел, встроенного в Maple 15.
Довольно часто для визуализации вычислений используется построение гистограмм. Для их создания пакет stats имеет функцию histogram:
stats[statplotsб histogram](data) :
statplots[h1stogram](data) 
stats[statplots, histogram[scale](data) 
statp1ots[histogram[scale](data)
Здесь data — список данных, scale — число или описатель. Детали применения этой простой функции поясняет рис. 16.14. На нем дан два примера — построение столбцов заданной ширины и высоты и построение гистограммы 100 случайных чисел с нормальным распределением.

Обратите внимание на то, что для второго примера гистограмма будет несколько меняться от пуска к пуску, так как данные для ее построения генерируются случайным образом.

далее…

Выбор редакторов

Выбор редакторов
7 Июня 2001 года Графисофт с гордостью объявила, что версия продукта ArchiCAD 7.0 была отмечена журналом Каденс и была вручена премией "Выбор редакторов". Премия Каденса признает прогрессивные продукты и услуги,относящихся к CAD, которые действительно являются выдающимися по мнению редакторского консультативного совета, рецензентов, и главного редакторского отдела.
"Премия выбора редакторов представлена тем компаниям, которые отличаются исключительными продуктами" — отмечает Аrnie Williams, главный редактор Каденса. "Мы выбрали ArchiCAD 7.0, потому что он включает в себя прогресс, творческий подход, и простоту. По этой причине он служит примером для подражания".
"Это большая честь быть отмеченным Каденсом, который назначил ArchiCAD 7.0 быть среди первых в индустрии" — говорит Chris Barron, вице-президент Графисофта по архитектуре, представляющий Соединенные Штаты Америки. "7.0 продолжает и расширяет реализацию нашей объектной технологии, предоставляя нашим пользователям больше возможностей и гибкости в процессе дизайна. Встроенные черты взаимосвязи — ProjectXChange — предлагают фирмам любого размера инструменты, которые нужны для потока дизайн-информации ко всем членам проекта".
ProjectXChange, как мощное расширение групповой работы ArchiCAD — это полный подход к обеспечиванию потока проекта через сеть. Используя трио ProjectXChange(-a): публикатор, рецензент, эксперт — ArchiCAD проекты совершают круг в сеть и обратно без помощи третьего лица, который манипулирует решения и прикладные обеспечения.
КАДЕНС — ежемесячный журнал для пользователей PC-CAD про-грамным обеспечением, и продуктов, относящимся к Auto-CAD и профессиональной CAD сфере. Его миссия — это выпуск высоко-качественного и точного описания продукта на сравнительной основе, который дает покупателям надежную информацию о продукте. Также в нем представлены советы и и полезные статьи для профессионалов CAD, для увеличения продуктивности на рабочем месте. КАДЕНС доступен на мировой сети www.cadenceweb.com.
DBCAD
24 мая 2001 года одна из огромнейших строительных компаний в Японии Каджима начала планировать и координировать проекты. далее…