功能强大、操作有趣的符号计算软件Maple——记夏季课程Application ...

  • zhaotong@gucas.ac.cn
  • 创建时间: 2012-07-04

在短暂而又丰富精彩的夏季学期中,数学科学学院迎来了一门新颖而有趣的课程——Application of Mathematics Software: Maple。该课程由数学科学学院的申立勇副教授讲授,主要讲解了Maple的强大符号计算功能,并且介绍了该软件在若干研究实例中的应用情况。为同学们解决在学习科研中遇到的数学分析、符号计算及相关推导等符号计算问题提供了一个便捷高效的符号计算平台。

Maple是目前应用最为广泛的符号计算软件,它拥有强大的符号计算功能,主要表现在集符号运算、数值计算、可视化和程序设计于一体,这些功能是通过Maple提供的线性代数程序包、微积分方程程序包、统计程序包、偏微分方程程序包以及画图程序包等实现的。Maple还和Matlab有共享软件包,并且提供代码转换包,可以将Maple代码转化为CFortranMaltabVBJavaLatex等。该软件可作为相关科研中的数学分析和推导提供良好的演算平台,可作为非数学专业提供良好的数学辅助工具,也可以作为数学研究快速检验符号计算软件。

本课程通过讲解并用实例展示了Maple的主要功能,并介绍了若干相关的计算实例。该课程共分为九个部分,第一章简单讲述了Maple的发展和运行平台以及Maple基本功能介绍和优势;第二章从基本算子和数据结构方面介绍了Maple中基本运算和数据结构、数据读写、代码转换等;第三章介绍了整数和多项式的相关运算,主要阐述了最简单而最实用的多项式的操作;第四章与第五章讲解了函数级数序列和数值逼近以及微分和积分,为求解极限、常微分方程、偏微分方程提供了丰富的操作命令。第六章的图形处理则形象的展示了如何绘制二维,三维图形,并提供了处理图形中的丰富多彩的表现手段;第七章介绍了基本的线性代数所涉及的数组、矩阵、线性方程组求解等命令;第八章则为自我定义程序提供了具体的命令和要求,详细解说了过程的定义、调试以及模块与程序包等;第九章作为结束部分,主要讲述了Maple软件在现实科研中的一些应用实例,例如怎样进行混合计算、几何中的代数运算以及程序验证中的符号计算等。

 虽然该课程在炎炎夏日中拉开序幕,但是短暂的课程给大家展示的却是极其丰富多彩的Maple世界,为大家展示了一个清爽而又充满神奇色彩的符号计算平台。短短一周的Maple课程的讲解没有足够的时间为大家展示全部的符号计算命令,但是却告诉了大家如何从Maple中去发掘去查询自己所需的命令,正所谓“授之以鱼,不如授之以渔”。

同学们表示收获的不仅仅是被Maple强大的符号计算功能所吸引,更重要的是学到了如何利用这个新软件为自己的科研服务,为以后解决复杂的符号推演找到了一条便捷的通道。软件的功能在于软件本身,其发挥的功效却在于使用者的智慧。希望Maple这个软件可以成为同学们科研中的一个坚强后盾,在繁杂但又必不可少的符号推导中成为同学们的左膀右臂。

 

                                                    作者:刘成保