S-1 MAPLE A JEHO VERZE MOTIF
Obsah
Predmluva ...................................................... 1
1. Na co je system Maple ? ........................................ 2
1.1 Demonstracni priklad ........................................... 2
2. Kde je system Maple k dispozici ? .............................. 3
3. Jak muzete szstem Maple pouzivat ? ............................. 3
4. Jak se muzete se systemem Maple blize seznamit ? ............... 5
5. Literatura ..................................................... 6
Priloha 1: Graficky vystup na laserove tiskarne
Priloha 2: Popis verze Motif
Predmluva
Tato prirucka je prvni z prirucek rady S urcene pro uzivatele
pracovnich stanic Sun ve Fyzikalnim ustavu, vydanych Strediskem auto-
matizace a vypocetni techniky Fyzikalniho ustavu AV CR. Tato rada in-
formuje na uvodni urovni o problematice spojene s uzivanim techto pra-
covnich stanic a instalovaneho softwaru. Predkladana prirucka poskytu-
je zakladni informaci o systemu Maple verze 5.2 na pocitacich Sun ve
FzU AV CR.
Prirucky budou k dispozici u operatorek postupne tak, jak budou
vydavany. Obsah techto prirucek je dostupny i v "on-line" tvaru na
obrazovce, zatim na pracovnich stanicich Sun jako soucast informacniho
systemu info, ktery umoznuje pohodlne listovani pomoci menu a volby
kapitol. System se spousti povelem ginfo a jeho soucasti je rovnez na-
vod k pouzivani. Prirucky SAVT se volaji volbou fzinfo z hlavniho menu
a volbou jmena prirucky z nasledujiciho menu.
Aktualni verze prirucky ve forme vystupniho souboru z Chi-Writeru
3 je pristupna vsem uzivatelum site prostrednictvim ftp na pocitaci
router1@fzu.cz po zalogovani jako anonymous (jako heslo napisete vase
uzivatelske-oznaceni). Doporucene parametry pro tisk na laserovou tis-
karnu z Chi-Writeru 3 jsou Margin Offset: 13, Pitch: Elite, Quality:
Firmware.
V tistenem textu pouzivame az na drobne vyjimky nasledujici kon-
venci pro typ pisma: to, co pise uzivatel na klavesnici, je znazorneno
tucnym pismem (bold), s vyjimkou nazvu formalnich promennych, ktere
jsou ve scriptu, odezva pocitace je napsana kurzivou (italics). Nove
zavadene pojmy a casto i nazvy jednotlivych souboru v textu jsou psany
rovnez kurzivou.
Chceme tyto prirucky poskytnout uzivatelum v co nejkratsim case,
a tak predpokladame, ze jejich obsah dozna zmen v jejich dalsich vyda-
nich na zaklade zkusenosti, ktere se teprve rodi. Uvitame proto vsech-
ny vase pripominky jak k obsahu, tak k forme techto informaci. Muzete
pouzit e-mail na adresu office@fzu.cz nebo primo na adresu autora pri-
slusne prirucky.
1. Na co je system Maple ?
Maple je system urceny pro matematicke vypocty - symbolicke,
numericke a graficke.
Zakladem systemu Maple jsou prostredky pro praci v oblasti tzv.
symbolickych vypoctu, ktera byva oznacovana take terminy "algebraicke
manipulace" nebo "pocitacova algebra". Z jinych obdobnych systemu jme-
nujme alespon CAMAL, REDUCE nebo MATHEMATICA.
Vyhodou numerickych vypoctu v Maple je moznost presneho vyjadreni
racionalnich cisel ve tvaru zlomku nebo nastavitelna presnost u cisel
s pohyblivou desetinnou carkou.
System obsahuje take prostredky pro praci s grafikou ve dvou i ve
trech rozmerech.
Maple je vysledkem zhruba desetileteho vyzkumneho projektu, ktery
dale probiha v Kanade na University of Waterloo a svycarskem ETH
Zurich.
Se zakladnimi rysy systemu se muzete seznamit strucne v prirucce
[1], odst.2, nebo podrobne v knihach [2] a [3].
1.1 Demonstracni priklad
Na nasledujicim prikladu chceme ukazat moznost vyuziti systemu
Maple na ceste
"algebra" [-L "numerika" [-L "grafika"
Nektere dalsi priklady jsou uvedeny v prirucce [1], odst.4.
Priklad: Vypocitejte druhou parcialni derivaci vyrazu
t - s
3
vzhledem k promennym s a t, vypocitejte jeji hodnotu v bode (e, p) s
presnosti na 15 cislic a zobrazte jeji graf v oblasti <2,5> x
<0,10.5>.
System vyvolate povelem maple:
sun2 [10]> maple
|\^/| Maple V Release 2 (Institute of Physics of Czech Ac...)
._|\| |/|_. Copyright (c) 1981 - 1993 by the University of ...
\ MAPLE / All rights reserved. Maple and Maple V are registered
<____ ____> trademarks of Waterloo Maple Software.
| Type ? for help.
Nejprve vypocitate pozadovanou parcialni derivaci (symbolicky vy-
stup):
> d:=diff((t^2-s)/(s^3-1),s,t);
d:=-6 - - - - - - - - -
Nyni vypocitate hodnotu v pozadovanem bode; predtim si jeste na-
stavite presnost vypoctu pomoci systemove promenne Digits (numericky
vystup):
> Digits:=15:
> evalf(subs(s=E,t=Pi,d));
-.382367808922208
A nakonec si na terminalu nechate zobrazit graf teto funkce v po-
zadovane oblasti. Nejprve povelem plotsetup systemu sdelite, ze budete
kreslit pod X Window Systemem. (Dalsi moznosti jsou uvedeny v [2],
odst.1.13). Graf bude zobrazen ve stylu "BOXED", coz znamena, ze bude
uzavren v "kvadrove krabicce" s popsanymi osami pro s, t a hodnotu
funkce:
> plotsetup(x11);
> plot3d(d,s=2..5,t=0..10.5,axes=BOXED);
Po zadani tohoto vstupu se na obrazovce otevre nove okenko a v nem se
graf pozadovanym zpusobem zobrazi. (Muzete si pripravit take post-
scriptovy soubor nebo soubor pro vystup na laserove tiskarne; graf na-
si funkce je uveden v Priloze 1.
2. Kde je system Maple k dispozici ?
System Maple verze 5.2 je v soucasnosti dostupny na pocitacich
Sun1, Sun2, Sun3, Sun8, Sun9, Sun11 a Sun12 ve Fyzikalnim ustavu.
3. Jak muzete system Maple pouzivat ?
Na pocitacich Sun je system Maple k dispozici ve dvou verzich.
Prvni verze by se dala oznacit jako "bezna". Mapleovskou seanci s
touto verzi vyvolate povelem
maple
Tuto verzi muzete vyuzivat v interakci i v davkovych ulohach. V inter-
akci se vam po zapsani tohoto prikazu objevi logo uvedene v odst.1.1 a
po nabidnutem promptu jiz muzete zadavat mapleovske povely.
Druha verze se nazyva Motif a da se vyuzivat pouze v interakci.
Moznost prace s okny i s kosatym menu, uziti mysi, manipulace s gra-
fickymi vystupy a snadna dostupnost systemoveho helpu mohou zvysit
produktivitu vasi prace se systemem. Vyvolani teto verze provedete po-
velem
xmaple
po nemz se vam na obrazovce otevre nove okno. Podrobny popis, jak pra-
covat s Motif verzi, naleznete v Priloze 2. Dale se budeme venovat se-
znameni s "beznou" verzi.
V systemu existuje inicializacni soubor .mapleinit, ktery si mu-
zete vytvorit pod svym domovskym adresarem. Tento soubor se vykona
pred tim, nez se zacnou provadet vase povely. Muzete v nem nastavit
nektere hodnoty a v podstate se zde mohou vyskytovat libovolne ma-
pleovske povely; nemusite vsak tento soubor nutne vytvaret.
Abyste mapleovskou seanci ukoncili, muzete napsat nektere z tech-
to tri slov: quit, done nebo stop. Pote obdrzite zpravu o celkovem
souctu vsech pametovych pozadavku, o aktualni alokaci v pameti (oboji
v bytech) a o case CPU spotrebovaneho mapleovskou seanci (v se-
kundach), napr:
> quit
bytes used=495376, alloc=458668, time=2.34
sun2 [12]>
Systemu je mozne zaslat nektere signaly pro preruseni mapleovske-
ho vypoctu kombinaci klavesy [Ctrl] a nektere dalsi.
[Ctrl-\] Tato kombinace klaves zrusi mapleovskou seanci a
rizeni se vrati uzivatelovu shellu, napr.
> Quitting ...
/local/bin/maple: 12507 Quit
Sun2 [21]>
[Ctrl-Z] Kombinace zastavi mapleovskou seanci s hlasenim
"Stopped". Seanci muzeme znovu rozbehnout povelem
fg, napr.
Stopped
Sun2 [22]> jobs
[1] + Stopped maple
Sun2 [23]> fg %1
maple
>
a za nabidnutym promptem muzete pokracovat v zada-
vani mapleovskych povelu.
[Ctrl-C] Kombinace zrusi prave vykonavany mapleovsky povel,
seance se vsak neopusti a po nabidnutem promptu
muzete zadat dalsi povel.
Z mapleovske seance muzete vyvolat take povely SunOSu a to tak,
ze jako prvni znak radku napisete vykricnik nasledovany povelem, napr.
!who, !vi apod. Kdyz je povel SunOSu vykonan, mapleovska seance pokra-
cuje tam, kde byla pozastavena.
Maple v SunOSu pouziva pro cteni informaci standardni vstup a pro
jejich zapis standardni vystup. (V interaktivnim rezimu to jsou impli-
citne klavesnice a obrazovka terminalu). Obvyklymi prostredky operac-
niho systemu mate moznost toto nastaveni zmenit. Jestlize pouzijete
povelu vyvolani mapleovske seance s kombinaci <soubor, specifikovany
soubor se stane vstupnim. Jestlize mapleovskou seanci vyvolate s kom-
binaci >soubor, pak vysledky pujdou do specifikovaneho souboru, v in-
teraktivnim rezimu tedy nikoliv na obrazovku. Presmerovani vstupu a
vystupu muze byt pouzito soucasne, napr.
maple <input_file >output_file
Jak jiz bylo zmineno, "beznou" verzi systemu Maple muzete vyuzi-
vat i v davkovych ulohach. Uvedeme strucny priklad takove ulohy.
V souboru maplejob1 mejme tyto povely:
#!/bin/sh
cd $HOME/MAPLES
maple <m11.in >m11.out
Ulohu tedy spoustite pod Bourne shellem, nastavite se na adresar
$HOME/MAPLES, v souboru m11.in mate pripraveny povely pro Maple, po-
sledni je quit (nebo nektery z jeho ekvivalentu), vystup mapleovske
seance smerujete do souboru m11.out. Ulohu zadate napr. povelem:
at 19:30 maplejob1
chcete-li, aby se spustila o pul osme vecer, nebo povelem
batch maplejob1
chcete-li, aby se spustila okamzite.6
4. Jak se muzete se systemem Maple blize seznamit ?
V knihovne SAVT jsou k dispozici po dvou exemplarich knihy [2],
[3], a [4]. Dalsi informace poskytuje samotny system. Prostrednictvim
povelu
> help();
nebo
> ?
se dozvite, jak se dostat k potrebnym informacim. Navic je mozne pove-
lem
> tutorial();
vyvolat vyukovy program, ktery vas muze pomerne rychle seznamit se za-
klady systemu Maple.
5. Literatura
Autory knih [2], [3], [4] jsou: B.W. Char, K.O. Geddes, G.H. Gon-
net, B.L. Leong, M.M. Monagan, S.M. Watt.
[1] C-5: Maple (symbolicka matematika), zprac. A. Cejchan, kveten 1993
SAVT FzU AV CR.
[2] First Leaves: A Tutorial Introduction to Maple V, 1992, Waterloo
Maple Publishing
[3] Maple V Language Reference Manual, 1991, Waterloo Maple Publishing
[4] Maple Library Reference Manual, 1991, Waterloo Maple Publishing