1.2. Система компьютерной математикиMathcad

Во всем мире созданы десятки СКМ, но широкую известность получило лишь несколько систем [5-10]. Они указаны ниже.

Derive, MuPAD – СКМ начального уровня. Они ориентированы на школьное и высшее образование по специальностям, не требующим расширенной математической подготовки. Обладают недостаточно развитыми, хотя и постоянно улучшающимися возможностями графической визуализации результатов вычислений. Система Derive описана в [6], а MuPAD – в [5].

Mathcad – система, ориентированная на высшее образование, выполнение умеренно сложных численных и аналитических расчетов с максимальным использованием естественного математического языка представления вычислений [7, 24]. Имеет прекрасный интерфейс и обширные возможности графической визуализации вычислений. Является самой массовой СКМ.

Maple, Mathematica – универсальные системы, ориентированные на выполнение аналитических вычислений на любом уровне, вплоть до профессионального [8, 9]. Широко применяются в системе высшего образования и в практике выполнения научных расчетов.

MATLAB+Simulink – мощные и большие (занимают до 1-1,5 Гбайт на жестком диске) системы, ориентированные на матричные и численные методы вычислений, реализацию численных расчетов повышенной сложности, математическое моделирование систем и устройств [10]. Имеют десятки пакетов расширения по различным областям математики и многим (в том числе новейшим) сферам ее применения.

Можно выделить следующие общие направления развития современных СКМ:

• превращение СКМ в интеллектуальные системы представления знаний и их экспертной оценки;

• интеграция систем друг с другом и с рядом других офисных и графических программ;

• расширенные возможности вычислений, охватывающие все практически важные и фундаментальные области математики;

• расширенная степень визуализации вычислений;

• превращение СКМ в универсальные системы;

• внедрение новых функций, например для вейвлет-преобразований, обработки сигналов, реализации нечеткой логики, нейронных сетей и др.;

• внедрение в СКМ средств, позволяющих на их основе готовить полноценные электронные учебники в различных форматах;

• возможность создания документов с текстами, формульными выражениями, рисунками и графиками высочайшего полиграфического качества.

Указанные в этих направлениях достоинства СКМ делают их в одинаковой мере привлекательными для научных работников и инженеров, преподавателей и студентов образовательных учреждений и даже для лиц, просто увлекающихся математическими расчетами.