Статья "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ РАСЧЁТОВ" (ВУЗ)

УДК 004.912 Раецкая О.В.,  Филиал федерального государственного казенного военного образовательного  учреждения высшего образования «Военный учебно­научный центр Военно ­воздушных сил «Военно­воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации в г. Сызрани ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ  АВТОМАТИЗАЦИИ РАСЧЁТОВ Аннотация.  В   статье   рассказывается   про   программные   продукты   (Origin, Mathematica) которые применяются как для выполнения, так и для оформления инженерных проектов. Которые относятся к открытым программным продуктам.  Ключевые   слова:  информационные   технологии,   графическое   отображение полученных результатов, инженерные проекты. Сегодня,   в   век   информатизации   и   компьютеризации,   информация   является таким же ресурсом, как трудовые, материальные и энергетические. Информация – ценнейший ресурс наряду с такими традиционными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и другие, а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами   переработки   материальных   ресурсов   можно   воспринимать   как технологию.   Подлинная   информационная   революция   связана,   прежде   всего,   с созданием электронно­вычислительных машин в конце 40­х годов, и с этого же времени   исчисляется   эра   развития   информационной   технологии   (ИТ), материальное   ядро   которой   образует   микроэлектроника.   Происходящее   в настоящее время ускорение темпов развития научных исследований, требует от современного специалиста знаний ИТ. Результатом любой научной деятельности является получение той или иной информации об исследуемом предмете.  Уже   давно   прошли   времена,   когда   объектом   исследования   физиков   были доступные человеческим органам ощущения предметы, с которыми без особого труда можно было производить различного рода эксперименты. Сегодня внимание физиков   направлено   на   огромные   предметы   космического   масштаба,   а   также мельчайшие по своим размерам объекты микромира. Наряду с этим современные физики имеют дело с такими явлениями как электромагнитные волны, магнитные поля,   гравитация   и   другими   явлениями,   наблюдаемыми   только   с   помощью определенных   средств.   Все   они   создаются   с   помощью   электроники,   которая представляет   информацию   в   виде   электрических   сигналов,   наилучшим обработчиком которой является в первую очередь компьютер. А использование компьютера, как известно, напрямую связано с ИТ. С появлением глобальной сети Internet  компьютер стал главным связующим звеном между учеными. Теперь для получения   информации   о   работах   ученых   в   любой   точке   планеты   необходимо всего лишь иметь дома телефонный кабель и недорогой компьютер.  Одним   из   важных   этапов   научно­исследовательской   работы   является графическое   отображение   полученных   результатов.  В  рамках   пакета   Origin,  на основе уравнений или данных, хранящихся в файле, возможно построение двух­ или   трехмерных   графиков,   осуществление   преобразований   Фурье,   сглаживание, разложение кривых по Гауссу и по Лоренцу, статистический анализ имеющейся информации   и   т.д.   Это   мощная   и   удобная   программа   для   обработки   и графического представления численных массивов данных. Origin содержит набор деталей, которые удовлетворяют потребностям, как научных работников, так и инженеров.   Многостраничные   рабочие   блокноты   Origin   позволят   упорядочить хранение   данных   по   каждому   конкретному   проекту,   а   также   предоставят исследователям   удобный   доступ   к   аналитическим   схемам,   таблицам   и   другим сопутствующим материалам. В графическом пакете Origin работа организована по принципу проектов. Проект  Origin  подобен папке файлов, в него входит набор связанных материалов типа графов, данных и функций, связанных с определенной темой. Это означает, что проект Origin – совокупность «дочерних» окон, а также наборов   данных   и   переменных.     «Дочерние»   окна   подвижны   и   изменяемого размера. Каждое «дочернее» окно имеет собственную структуру меню, которая отображена,   когда   окно   активно.   Наличие   «дочерних»   окон   позволяет одновременно   рассматривать   различные   визуальные   представления   данных, упрощает   манипуляции   с   данными   и   их   анализ.  Origin  позволяет   проводить различные виды математического анализа исследуемых данных (Рисунок 1).  Рисунок 1. Интерфейс Origin Мощная   программа  Mathematica  аналитических   и   численных   расчетов. Используется   идеология   интерактивных   документов,   включающих   собственно программы, текст и графику. Имеется удобный графический интерфейс и развитая помощь,   включающая   помимо   примеров,   полное   описание   программы   в гипертекстовом формате.  Mathematica  разработана компанией  Wolfram Research Inc  ,   основанной   известным   математиком   и   физиком   Стефаном   Вольфрамом, одним   из   создателей   теории   сложных   систем.   Первая   версия   программы, появившаяся   в   1988   г,   стала   новым   словом   в   автоматизации   математических расчетов.   Mathematica   отличается   охватом   широкого   круга   задач,   так   как   ее разработчики задались целью объединить все известные математические методы, использующиеся для решения научных задач, в унифицированном и согласованном виде, включая аналитические и численные расчеты.  Mathematicа  дает   возможность   специалистам   решать   большое   количество достаточно сложных задач, не вдаваясь в тонкости программирования. Благодаря этому   программа   получила   широкое   распространение   в   таких   областях,   как физика, биология, экономика. Программа также применяется как для выполнения, так   и   для   оформления   инженерных   проектов.  Mathematica  является   важным инструментом   при   разработке   программного   обеспечения.   Она   может   быть модернизирована   самим   пользователем,   так   как   относится   к   открытым программным продуктам (Рисунок 2).  Рисунок 2. Интерфейс Mathematica ИТ   дают   огромные   возможности   для   ученых   любого   профиля.   Теоретики могут   с   помощью   компьютера   производить   вычисления,   которые   ранее   не поддавались аналитическим расчетам. Экспериментаторы используют компьютер, как для получения данных, так и для последующей их обработки. С развитием программного обеспечения выполнение таких рутинных работ как набор статей и представление результатов в наглядной форме на конференциях становится все более простой и даже зачастую увлекательной задачей. Список использованной литературы: 1. Глушко   В.  П.,  Глушко   А.  В. Курс   уравнений  математической   физики   с использованием пакета Mathematica. — СПб.: «Лань», 2010. — С. 320.   2. Дьяконов В П. Вейвлеты. От теории к практике. Издание 2­е дополненное и переработанное. — М.: «СОЛОН­Пресс», 2004. — С. 400.  3. Исакова   О.П,   Тарасевич   Ю.Ю.,   Юзюк Ю.И.   Обработка   и   визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin. — М: Книжный дом «ЛИБКОМ», 2009. — 136 с.