Tiedeala- ja menetelmätuki > Numeriikka > Maple Vuorella
 
Tehdyt toimenpiteet

Maple Vuorella

Maple on symbolisen laskennan ohjelmisto.

Maplen versio 15 on asennettu Vuorelle

Maplen vahvin puoli
on monimutkaiset symbolinkäsittelytehtävät.  Se sisältää myös monipuoliset
grafiikkaominaisuudet.

Käyttö

Ennen version 15 käyttöönottoa se on alustettava komennolla

module load maple

Maple saadaan tämän jälkeen käyttöön rivimoodissa komennolla

maple

X-ympäristössä toimiva Maplen versio saadaan käyttöön komennolla

xmaple

Maplen komennot lopetetaan puolipisteeseen tai kaksoispisteeseen. Jälkimmäisessä tapauksessa komennon tulostusta ei näytetä. Komentoja voi jatkaa useammalle riville painamalla Return-näppäintä.

Ohjelman käyttö lopetetaan komennolla

  quit

Lisäksi Vuorelle on asennettu ohjelma "Mint", jolla voi tarkastaa Maplen ohjelmatiedostojen syntaksin. Tämä ohjelma käynnistetään komennolla

  mint

Mint-ohjelmasta ei poistuta Maplen poistumiskomennolla 'quit', vaan painamalla 'Ctrl+D'.

Maplen version 15 uudet ominaisuudet

  • Automaattinen rinnakkaistus nopeuttaa suoritusta
  • Moniprosessioohjelmointi paikallisella gridillä mahdollistaa laajat testaukset
  • Monisäikeinen ohjelmointi lisää tehokkuutta
  • Käyttöliittymään lukuisia parannuksia
  • Uusi laskenta-algoritmi tukee kaikkea laskentaa 

Lisätietoa Maplen version 15 uusista piirteistä saa Maplen sisältä help-painikkeesta.

Maplen versioon 13 tulleet uudet ominaisuudet

  • Mapleen tuli versiossa 13 kaksi uutta pakettia

  1. DifferentialGeometryTensor mahdollistaa tensorien laskemisen DifferentialGeometry-ympäristössä
  2. StudentNumericalAnalysis auttaa numeerisen analyysin opettamisessa ja opiskelussa
  • Päivityksiä on tehty 12:een eri pakettiin
  • Maplen ohjelmointikieleen on tullut uusia ominaisuuksia
  • Grafiikkaympäristöön on tullut parannuksia
  • Muistin käyttöä on tehostettu
  • Parannuksia Maplen numeerisen laskennan ympäristöön

Maplen varsioon 12 tulleet uudet tuotteet


Maplen versioon 12 tuli viisi uutta pakettia:

  • Bits tuo tehokkuutta Maplen bittipohjaisiin toimintoihin
  • CAD mahdollistaa Maplen kommunikoinnin CAD-sovellusten kanssa
  • Databse tarjoaa menetelmät Maplelle olla yhteydessä SQL-tietokantaan
  • DynamicSystems sisältää ympäristön lineaaristen mallien luontiin,
    analysointiin, simulointiin ja piirtämiseen.
  • Security antaa käyttäjälle mahdollisuuden muokata ja testata Maplen turvallisuusasetuksia


Maplen X-ikkunointiin perustuva käyttöliittymä

Maplen X-ikkunointijärjestelmään pohjautuvan graafisen käyttöliittymän komentoja voi suoraan kirjoittaa komentoalueelle kehotemerkin ">" jälkeen. Vanhoille komentoriveille pääsee hiiren kohdistimella tai nuolinäppäimillä ja komentoja voi editoida. Return-näppäin lähettää komennot uudestaan suoritettaviksi.

Komento

 "?"

antaa johdatuksen Maplen opastusjärjestelmään. Komento

"?plot" 

näyttää annetun komennon (tässä "plot") dokumentaation erillisessä ikkunassa. Kunkin komennon ohjeistuksen lopussa on esimerkkejä, joita voi kopioida suoritettavaksi seuraavasti: valitse esimerkin teksti hiiren vasemmanpuoleista näppäintä käyttämällä, jolloin teksti merkitään. Mene komentoikkunaan ja paina hiiren keskimmäistä näppäintä, jolloin teksti sijoitetaan komentoikkunaan.

Ohjelma xmaple näyttää laskennan tulokset matemaattisessa notaatiossa, esimerkiksi integraalimerkki näytetään integraalimerkkinä. Vanhoihin tulosteisiin voi viitata normaaliin tapaan "-merkillä.

Koko Maple-istunnon syötteet ja tulosteet voi tallentaa tiedostoon File-valikon kohdasta Save. Normaalisti vain syöte- ja tulosterivien teksti säilötään.

Grafiikka avautuu omaan ikkunaansa, jonka voi sulkea File-valikon kohdasta Exit. Kolmedimensioiden grafiikan katselukulmaa voi muuttaa pitämällä hiiren vasemmanpuoleista näppäintä alaspainettuna ja kiertämällä ilmestyvää laatikkoa. Kuva piirretään uudestaan hiiren keskimmäisellä näppäimellä. Grafiikan asetuksia voi muuttaa grafiikkaikkunan valikoista.

Laskuesimerkkejä Maple-ohjelmistolla

-Sievennä polynomi x^2 + x^2 + 9 x + 4 ja jaa se tekijöihin.
pol := x^2 + x^2 + 9 * x + 4;
factor(pol);

-Yksinkertaista lauseke (x+2) (x / (x+2)^2 + (x+3) / (x+1)).
simplify((x+2) * (x/(x+2)^2+(x+3)/(x+1)));

-Laske funktion sin(e^x x^2) derivaatta.
f := proc(x) sin(e^x * x^2) end;
diff(f(x), x);

-Laske funktion 1 / (1 + x + x^2) määräämätön integraali.
g := proc(x) 1 / (1 + x + x^2) end;
int(g(x), x);

-Laske edellisen funktion määrätty integraali välillä (0, infinity).
int(g(x), x = 0..infinity);

-Tulosta edellinen arvo numeerisesti.
evalf(%);

-Ratkaise yhtälöryhmä x y = c
x + y = d
solve({x * y = c, x + y = d}, {x, y});

-Ratkaise funktion p(x) = a + b x + c x^2 + d x^3 kertoimet,
kun tiedetään, että p(1)=0, p(2)=1, p'(1)=0, p'(2)=0.
p := proc(x) a + b*x + c*x^2 + d*x^3 end;
solve({p(1) = 0, p(2) = 1,
subs(x=1, diff(p(x), x))=0,
subs(x=2, diff(p(x), x))=0}, {a, b, c, d});

-Ratkaise numeerisesti cos(x) = x, kun x kuuluu valiin (0,pi).
fsolve(cos(x)=x, x);

-Laske viidennen asteen Tshebyshevin polynomi.
cheb := proc(x, n)
if n = 0 then 1
elif n = 1 then x
else expand(2*x*cheb(x, n-1)-cheb(x, n-2))
fi
end;
cheb(x, 5);

-Laske matriisin ( 1 2 )
( 3 p ) ominaisarvot.
with(linalg);
m := array([[1, 2], [3, p]]);
eigenvals(m);

-Piirrä funktion e^sin(x) kuvaaja välillä (0,4).
plot(exp(sin(x)), x=0..4);

-Piirrä funktion sin(x y) kuvaaja, kun x ja y ovat välillä (0,3).
plot3d(sin(x * y), x=0..3, y=0..3);

-Piirrä funktion csc(x) kuvaaja ja talleta kuva tiedostoon csc.ps.
interface(plotoutput=`csc.ps`,
plotdevice = postscript);
plot(csc(x), x=-1.6 .. 1.6, -15 .. 15);

-Generoi FORTRAN-lauseke, joka laskee arvon d^4/(dx^2 dy^2) sin(e^(((x^2+y))^2)).
fortran(diff(sin(exp(x^2+y)^2),x,x,y,y));

-Generoi TeX-kaava lausekkeelle d^2 / (dx dy) sin(e^(((x^2+y))^2)).
latex(diff(sin(exp(x^2 + y)^2), x, y));

-Lue komentoja annetun nimisestä tiedostosta.
read `testi.maple`;

Lisätietoja

Kirjallisuutta

Maplen version 15 manuaalit

  • Maple15: Programming Guide
  • Maple15: User manual
ovat saatavissa Maplen sisältä help-painikkeen alta.

CSC:n Matemaattiset ohjelmistot -opas löytyy osoitteesta

http://www.csc.fi/oppaat/mat.ohj/

Lammi Esa Esa.Lammi at csc.fi