Введение
1. Требования к структуре системы автоматизации математических вычислений Макрокалькулятор 13
1.1 Цели и задачи системы автоматизации математических вычислений в учебном процессе и научных исследованиях 13
1.2 Структура системы автоматизации математических вычислений и ее взаимосвязь с системой автоматизированного моделирования технических объектов 19
1.3 Язык компонентных цепей 23
1.3.1 Основные понятия языка компонентных цепей 23
1.3.2 Автоматическое формирование модели цепи 26
1.4 Универсальный вычислитель системы моделирования МАРС 30
1.5 Выводы 36
2. Формализованное отображение систем математических выражений в языке компонентных цепей 38
2.1 Грамматика языка представления математических выражений в редакторе 38
2.1.1 Основные лексемы языка представления математических выражений .. 38
2.1.2 Правила формирования выражений в языке представления математических выражений 42
2.2 Формирование дерева операций математического выражения 44
2.3 Формализм языка компонентных цепей для анализа математических выражений 48
2.4 Отображение скалярных математических и алгоритмических конструкций в языке компонентных цепей 51
2.4.1 Отображение операндов в языке компонентных цепей 51
2.4.2 Отображение операторов 52
2.4.3 Отображение функций 54
2.4.3.1 Стандартные математические функции 55
2.4.3.2 Функционалы и алгоритмические структуры 58
2.4.3.3 Функции пользователя 61
2.5 Отображение векторно-матричных математических конструкций в языке компонентных цепей 62
2.6 Примеры расчета математических выражений 65
2.6.1 Расчет значения выражений 65
2.6.2 Решение линейных и нелинейных уравнений 66
2.6.3 Решение системы линейных уравнений 68
2.6.4 Построение графиков функций 69
2.6.5 Решение системы уравнений в матричном виде. 71
2.7 Выводы 72
3. Программно-математическая реализация системы автоматизации математических вычислений 74
3.1 Редактор математических выражений 74
3.2 Интерпретатор математических выражений 79
3.3 Универсальный вычислитель 84
3.3.1 Объектно-ориентированная структура универсального вычислителя... 85
3.3.2 Алгоритмы, расчета компонентных цепей систем сложных математических выражений 95
3.3.3 Методики повышения быстродействия вычислительного эксперимента 97
3.3.3.1 Алгоритм формирования системы уравнений
с учетом класса уравнений 99
3.3.3.2 Алгоритм анализа КЦ СТУС и СМВ с повышенным быстродействием 101
3.4 Архитектура библиотеки моделей компонентов 104
3.5 Интерактивная математическая панель 111
3.6 Структура менеджера эксперимента 114
3.7 Выводы 118
4. Использование системы автоматизации математических вычислений в учебном процессе и учебно-научных исследованиях 120
4.1 Виртуальная лаборатория 120
4.2 Структура и функционирование компьютерного тренажера на основе среды моделирования МАРС 123
4.3 Применение среды моделирования МАРС в курсовом и дипломном проектировании 128
4.4 Примеры использования системы автоматизации математических вычислений в различных режимах работы 132
4.5 Выводы 135
Заключение 137
Список использованных источников
