Руководство пользователя

Это руководство описывает повседневную работу с SMath Studio после установки и получения лицензии — если вы ещё не установили программу, см. Начало работы.

Основы работы с расчётом

Расчёты SMath Studio устроены как «бумага»: вы размещаете на расчёте математические, текстовые области и графики в любом месте, а программа пересчитывает результаты сразу же, по мере редактирования. Выражения вводятся в естественной математической нотации, с поддержкой греческих символов, нижних/верхних индексов и матриц прямо с клавиатуры. И текстовые, и математические области можно форматировать — размер шрифта, цвет, фон — именно это позволяет сохранить читаемость длинного расчёта. Результаты можно визуализировать с помощью 2D- и 3D-графиков, а график, управляемый параметром, превращается в простую анимацию.

По мере ввода Динамическая помощь ввода показывает всплывающую подсказку с подходящими переменными, функциями и единицами измерения. К переменным, функциям или графикам также можно добавлять описания, которые отображаются в тех же подсказках Динамической помощи ввода. Кроме того, SMath Studio обладает полноценной поддержкой многоязычности, благодаря чему содержимое расчёта и сам интерфейс можно отображать на разных языках.

Вычисления

Вычислительный движок поддерживает:

• Численное и символьное вычисление выражений; eval() заставляет получить именно числовой результат там, где он нужен.
• Единицы измерения с автоматическим преобразованием, большой встроенной библиотекой и пользовательскими единицами, которые вы определяете или переопределяете сами.
• Матрицы и векторы, включая стандартные операции линейной алгебры.
• Применение численных методов для поиска корней уравнений, вычисления интегралов и решения других прикладных задач.

Насколько широкий круг задач решает программа, зависит от её библиотеки функций. У нас она содержит как базовую арифметику — вроде функции mod(), возвращающей остаток от деления, — так и элементы математического анализа и интерполяции: дифференцирование любого порядка, символьное или численное; сплайн-интерполяцию табличных данных.

Работа с матрицами и векторами проработана не хуже: сортировка по строке или столбцу, выборка строк, удовлетворяющих условию, сборка массивов функциями augment() и stack(), вычисление миноров и алгебраических дополнений.

Рядом с ними — всевозможные более узкие инструменты вроде numden(), которая разбивает выражение на числитель и знаменатель, или time(), которая возвращает метку времени: по разности двух таких меток можно измерить, сколько занял тот или иной фрагмент расчёта.

Перечисленные функции — это лишь малая часть доступной библиотеки. Увидеть остальное можно двумя способами: Динамическая помощь ввода предлагает подходящие функции по мере набора, а диалог вставки функции — Вставка > Функция... или Ctrl+E — показывает всё доступное с разбивкой по категориям. Оба списка пополняются сами по мере установки дополнений: дополнение, добавляющее символьные или численные возможности, регистрирует свои функции наравне со встроенными.

Горячие клавиши

Большинство операций имеют горячие клавиши, которые могут значительно ускорить редактирование расчёта после знакомства с интерфейсом.

Расширение возможностей программы

Дополнительную функциональность можно добавить через дополнения, устанавливаемые через встроенный Менеджер расширений — например, Modeller Region добавляет в расчёт интерактивные фигуры с поддержкой перетаскивания. Дополнения разрабатывают как команда SMath, так и ряд независимых разработчиков. См. Руководство разработчика, если вы хотите создать своё собственное дополнение.

Программирование

Для более сложных расчётов SMath Studio поддерживает базовые конструкции программирования — условия if, циклы for и while, а также пользовательские функции — что позволяет создавать переиспользуемые блоки вычислений прямо на расчёте. Окно вывода помогает отлаживать скрипты, показывая трассировку вычислений, выполненных с помощью trace(). Кроме того, прямо с расчёта можно читать и записывать данные в обычные файлы с помощью функций wfile(), rfile() и dfile().

Другие инструменты SMath

• SMath Viewer — превращает расчёт в автономный исполняемый файл только для чтения, чтобы делиться результатами с теми, кому не нужен (или не должен быть доступен) доступ к исходной логике вычислений.
• SMath Writer — экспериментальный интерфейс, больше похожий на офисные приложения, построенный на том же движке. Пока предназначен только для тестирования — использовать в реальной работе пока не рекомендуется.