آموزش نرم افزار Maple

Maple نرم افزار بسیار قدرتمندی برای انواع مختلف محاسبات ریاضی از مقدماتی تا پیشرفته است. Maple قادر است، کلیه محاسبات ریاضی را از اعمال چهارگانه، توان و ریشه گرفتن، محاسبه فاکتوریل اعداد، محاسبات ساده و پیشرفته مثلثاتی و لگاریتمی و غیره گرفته تا محاسبه حد، مشتق و انتگرال توابع، رسم توابع دو بعدی و سه بعدی، انواع محاسبات ماتریسی و حل معادلات معمولی و دیفرانسیلی انجام دهد. بنابراین دانش آموزان و دانشجویان برای درک مفاهیم علمی و ریاضیدانان حرفه ای و مهندسین برای کارهای تحقیقی و کاربردی می توانند از آن استفاده کنند.

همچنین از جمله نقاط قوت این نرم افزار انجام محاسبات به صورت پارامتریک می باشد، که از این جنبه از نرم افزار Matlab نیز بسیار قوی تر می باشد. استفاده هم زمان این دو نرم افزار توصیه می شود و البته این دو نرم افزار امکان لینک شدن را نیز دارند. به طوری که در خلال Matlab می توان Maple و دستورات آن را فراخوانی کرد.

نرم افزار Maple برای حل مسائل ریاضی است، که اولین بار در سال 1981 برای انجام مجموعه ای از محاسبات در دانشگاه waterloo طراحی شد. در سال 1988، این نرم افزار توسعه داده شد و به توسط یک کمپانی کانادایی مستقر در دانشگاه به بازار تجاری کامپیوتر عرضه شد. فروش و عرضه این نرم افزار به بازار سود زیادی را نصیب، صاحبان شرکت کرد. این نرم افزار ابزاری قدرتمند در انجام محاسبات ریاضی و مهندسی می باشد.

Maple یک مفسر، برای زبان برنامه نویسی پویا است، به طور معمول، عبارات جبری و عبارات منطق در حافظه کامپیوتر، ذخیره می شوند و پس از آن بوسیله این نرم افزار پردازش شده و حل میگردند. از این نرم افزار در حل مسایل مختلف ریاضی از قبیل هندسه، حساب و ... استفاده می شود.
وقتی Maple اجرا می گردد، فقط هسته که پایه و اساس سیستم Maple و شامل دستورات بنیادی و اولیه می باشد را به حافظه منتقل می کند. هسته از کدهایی به زبان C تشکیل شده که تقریبا 10 درصد کل سیستم Maple را در بر می گیرد. به منظور سرعت و کارایی بیشتر هسته کوچک نگه داشته شده است. 90 درصد بقیه به زبان Maple نوشته شده است که در کتابخانه های Maple قرار دارد.

امروزه بیشتر الگوریتم‌ها توسط رایانه اجرا می‌شوند نرم افزارهایی برای اجرای محاسبات ریاضی طراحی شده اند. از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین آنها می‌توان به نرم افزارهایی زیر اشاره کرد:

1. Maple

2. Mathematical

3. GNU Octave

4. Mat lab

5. Skylab

6. زبان برنامه‌نویسی IDL

7. زبان برنامه‌نویسی R

اما در این میان نرم‌افزار Maple یا سامانه رایانه‌ای جبری Maple یکی از نرم‌افزارهای مشهور ریاضی است. نام آن به معنی درخت افرا (درختی شبیه چنار) است که عکس برگ آن بر پرچم کانادا وجود دارد. دلیل این نام‌گذاری نوشته ‌شدن این نرم‌افزار در دانشگاه‌های کانادا خصوصاً دانشگاه واترلو ‌است. Maple نرم‌افزاری بسیار قوی در زمینه ریاضی است که کار عملی 100 دانشجو بوده است. ولی به وسیله ی مایکروسافت منتشر شده است.
از خصوصیات نرم افزار Maple طراحی الگوریتم های ریاضی و به نوعی برنامه نویسی ریاضیات است. و اما الگوریتم، مجموعه‌ای متناهی از دستورالعمل‌ هاست که به صورت دقیق و بدون ابهام بیان شده‌اند و اگر به ترتیب خاصی اجرا شوند، مسئله حل می‌شود. به عبارت دیگر، الگوریتم روشی گام به گام است که برای حل مسئله به کار می‌رود.
از دیگر خصوصیات این نرم افزار راهنمای بسیار قوی آن است که کار کردن با این نرم‌افزار را بسیار راحت می‌کند. جدیدترین نگارش این نرم‌افزار نگارش 12 آن است که در تمام زمینه‌های ریاضی از جمله:

• جبر خطی

• ریاضیات گسسته

• حسابان

• محاسبات علمی

• فیزیک محاسباتی

• جبر خطی عددی

• دینامیک محاسباتی سیالات

• مشتق‌گیری عددی

• انتگرال‌گیری عددی

• رسم نمودار های اعم از متحرک و ثاب

• و ...

حتی ریاضیات مقدماتی برای دانش‌آموزان دبیرستانی می‌تواند مفید واقع شود.

کاربران می‌توانند ریاضیات را با علائم تجاری در آن وارد کنند. واسط کاربری نیز می‌تواند توسط کاربر درست شود. maple یک زبان برنامه‌نویسی مرکب از زبان‌های دستوری و زبان‌های پویا است. همچنین واسطهایی برای کار با دیگر زبان‌ها مثل C ,Fortran,Java,Matlab,Visual Basic وجود دارند.

چند مثال:

انتگرال: int(cos(x/a)), x

دستور فوق انتگرال(cos (x/a را بر حسب متغیر x می‌گیرد.

رسم نمودار سه بعدی:

(plot3d(x^2+y^2,x=-1..1,y=-1..1

دستور فوق نمودار تابع x^2+y^2 را بر حسب دو متغیر x و y در بازه [-1٬1] برای آنها رسم می‌نماید.

نرم‌افزار maple یک نرم‌افزار ریاضی است، که شامل دستورات متنوع برای انجام عملیات گوناگون ریاضی است.

نکته: در maple دستورات با حروف کوچک نوشته می‌شود و بین حروف کوچک و بزرگ تفاوت وجود دارد.