Достоинства и недостатки

Mathematica делает проще разработку и развертывание пользовательских интерфейсов. Благодаря автоматическому построению интерфейсов, символьным спецификациям элементов контроля, обобщенным элементам ввода и пр., система Mathematica предлагает высоко автоматизированный и рационализированный рабочий процесс разработки сложных пользовательских интерфейсов.

Независимо от формы конечного продукта, будь то интерактивные документы, презентации, приложения или промышленные системы, Mathematica может развертывать результаты работы в широком диапазоне форматов локально или по сети. У системы имеется множество способов для подключения к внешним системам и работы с ними.

Mathematica предоставляет разнообразие способов развертывания для передачи результатов— доклады, презентации, веб-сайты, приложения. Все они являются интегральной частью рабочего процесса наряду с многими способами устанавливать связь с внешними источниками данных и системами, осуществлять управление и работать с ними.

Широчайшие функции программы не перегружают ее интерфейс и не замедляют вычислений. Mathematica неизменно демонстрирует высокую скорость символьных преобразований и численных расчетов. Те, кто серьезно работает с системами компьютерной математики, должны пользоваться несколькими программами, ибо только это гарантирует высокий уровень надежности сложных вычислений.

Отметим, что в разработках различных версий системы Mathematica, наряду с головной фирмой Wolfram Research, Inc., принимали участие другие фирмы и сотни специалистов высокой квалификации, в том числе математики и программисты. Есть среди них и представители пользующейся уважением и спросом за рубежом математической школы России. Система Mathematica является одной из самых крупных программных систем и реализует наиболее эффективные алгоритмы вычислений. К их числу, например, относится механизм контекстов, исключающий появление в программах побочных эффектов. Система Mathematica сегодня рассматривается как мировой лидер среди компьютерных систем символьной математики для ПК, обеспечивающих не только возможности выполнения сложных численных расчетов с выводом их результатов в самом изысканном графическом виде, но и проведение особо трудоемких аналитических преобразований и вычислений. Версии системы под Windows имеют современный пользовательский интерфейс и позволяют готовить документы в форме Notebooks (записных книжек). Они объединяют исходные данные, описания алгоритмов решения задач, программ и результатов решения в самой разнообразной форме (математические формулы).

Также имеются недостатки в данной программе. Впечатление примитивности интерфейса сразу же исчезает, когда выясняется, что можно подключать настраиваемые кнопочные палитры, которых в программе имеется больше десятка. С их помощью можно выполнять различные функции, а часть кнопок соответствует специальным символам. Всего в программе более 700 математических, языковых и других символов. При нажатии на кнопки с символом последний переносится в рабочий документ на указанное курсором место. Другие кнопки палитры соответствуют наименованиям ряда функций программы, которые при выборе вводятся в командную строку. При нажатии кнопки алгебраических преобразований предварительно выделенное алгебраическое выражение трансформируется в соответствии с названием выбранной команды, например, упрощается командой simplify.

Следует отметить, что скромные (в смысле аппаратных требований) версии системы Mathematica 2.2.2 по сей день производятся фирмой Wolfram и используются в основном в системе образования. Они продаются по ценам в несколько раз меньшим, чем последующие реализации 3 и 4. Сейчас версии системы для IBM-совместимых ПК Mathematica 2, 3 и 4 распространяются в России на оптических дисках. Это намного повышает их доступность, хотя нередки случаи поставки не вполне работоспособных систем на дисках сомнительного происхождения.

Общая структура систем Mathematica (всех версий) представлена на рис. 1.5.

Рис. 1.5 Структура системы Mathematica

Центральное место в системах класса Mathematica занимает машинно-независимое ядро математических операций – Kernel. Для ориентации системы на конкретную машинную платформу служит программный интерфейсный процессор Front End. Именно он определяет, какой вид имеет пользовательский интерфейс системы. В этой главе далее будет описан интерфейсный процессор для ПК с массовыми операционными системами Windows 95/98/NT.

Разумеется, интерфейсные процессоры систем Mathematica для других платформ могут иметь свои нюансы, но особых различий с описанным интерфейсным процессором у них нет.

Любопытны данные об объеме ядра разных реализаций системы Mathematica, приведенные в книге Стивена Вольфрама:

Таблица 1.1

Увеличение объема ядра в системе Mathematica 4 позволило перенести в ядро ряд функций из пакетов расширения. Ядро системы тщательно оптимизировано, что повысило скорость выполнения большинства команд.

В наших экономических условиях особенно велика роль систем компьютерной математики как мощного электронного справочника. Число издаваемых обычным способом справочников по математике или физике (не говоря уже о инженерных дисциплинах) в последние годы катастрофически упало. Это повышает роль справочников электронных, тем более что справочные базы данных современных систем компьютерной математики обладают рядом очевидных достоинств:

1. Вмещают в себя объемы информации, эквивалентные порой десяткам книг;

2. Аккумулируют знания, полученные за многие тысячелетия развития математики;

3. Имеют безупречное оформление документов (цветные тексты и иллюстрации, всевозможные выделения, качественные иллюстрации и т. д.);

4. Имеют разную организацию оглавления (индексную, поиск по контексту и т. д.);

5. Отличаются очень быстрым поиском нужной информации по ряду критериев;

6. Имеют "живые" примеры, которые можно изменять в ходе просмотра справочных данных;

7. Справочные материалы могут сопровождаться звуковыми и видеокомментариями;

8. Позволяют готовить высококачественные и наглядные уроки не только по любым разделам математики, но и по многим дисциплинам, базирующимся на применении математического аппарата;

9. Позволяют быстро размножить интересующие пользователя материалы;

10. Обладают возможностью обновления и пополнения из сети Интернет.

Wolfram Mathematica может стать хорошим инструментом для студентов и молодых учёных для иллюстрации своих работ. К сожалению, основные минусы Wolfram Mathematica — высокая цена и плохая мобильность — могут препятствовать активному использованию данного программного пакета.