Объектно-ориентированное программирование Maplet

NovaInfo 29
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Просмотров за месяц: 0
CC BY-NC

Аннотация

В работе приведено описание программных средств, позволяющих создавать приложение Maplet, конвертировать символьные выражения, записанные в системе Maple, в формат MathML.

Ключевые слова

MAPLET, MATHML

Текст научной работы

Определяющую роль в формировании репрезентативных для научно-технической практики результатов играют методы математического моделирования объектов исследования. Для представления научных результатов могут быть использованы технологии визуального программирования Maplet, обладающие интерактивными возможностями Java-приложений и предполагающие применение различных современных инструментов аналитических и численных вычислений в системе Maple. В Application Center [1] представлены маплеты; один из них «Protein Data Bank (PDB) Viewer», который загружает структуру данных о молекуле белка для тестирования алгоритмов, связанных с конформацией белка [2].

Коллекция Maplets, созданная Дугласом Б. Мидом (Университет Южной Каролины) и Филлипом Б. Ясскином (Техасский университет A&M), представлена маплетами для осуществления действий с функциями одной переменной. Java-апплет «Derivatives of Inverse Functions» [3] позволяет определять производную функции и производную обратной функции. С помощью Java-апплета «Finding Vertical Asymptotes» могут быть найдены и построены вертикальные асимптоты рациональной функции [3].

Рассмотрим программирование маплета «MathML. Гиперболические функции», с помощью которого можно определить гиперболические функции комплексной переменной $z$ и построить 3D-модель действительной, мнимой частей полученного комплексного числа или его модуля (рисунок 1). Листинг программы приведен на рисунках 2-4.

- Maplet «MathML. Гиперболические функции»
Рисунок 1. Maplet «MathML. Гиперболические функции»

При создании приложения Maplet текстовая строка (метка) Label, текстовое поле TextField, панель инструментов ToolBar, переключатель RadioButton, управляющая кнопка Button, область MathMLViewer просмотра формул в формате MathML, графическая область Plotter просмотра графиков функций являются элементами вложенного списка, в котором упорядоченная последовательность элементов формы, заключенная в квадратные скобки может быть списком. Метод отображения элементов маплета совпадает с заданием матрицы в системе Maple. Подключая пакеты Maplets[Elements] и Maplets[Tools], можно определить компоненты приложения Maplet и получить доступ к свойствам его элементов (функция Get) с возможностью их изменения (функция Set). Оператор вывода маплета mapletCh на экран записывается в форме Maplets[Display](mapletCh). Сохранять файл необходимо с расширением maplet. При открытии приложения «MathML. Гиперболические функции» в текстовое поле TextField с идентификатором TF1 вводится с клавиатуры комплексное число $z$ (рисунок 1). Мнимая единица в системе Maple записывается как I.

Панель инструментов ToolBar представляет собой организованный набор кнопок ToolBarButton с идентификаторами (ссылками), заключенными в квадратные скобки. В параметре caption кнопки ToolBarButton указывается текстовая строка Str1[i], которая появится на кнопке ToolBarButton ($i=1,2,..,4$). В текстовой строке Str1[i] содержится название гиперболической функции ($i=1,2,..,4$).

При нажатии на кнопку ToolBarButton произойдет вызов процедуры FunBt1, и в области MathMLViewer гиперболическая функция комплексного аргумента будет записана в формате MathML посредством действия оператора Export пакета MathML (рисунок 2).

Процедура FunBt2 преобразует гиперболическую функцию комплексного аргумента по определению, и комплексное число (рисунок 3), полученное в результате этого преобразования, представляется в формате MathML. Вызов функции FunBt2 происходит при нажатии на кнопку "Выполнить".

В зависимости от того, в каком положении выставлен переключатель (параметр value элемента RadioButton) при нажатии на кнопку «Построить», графическая область будет содержать 3D-модель действительной, мнимой частей гиперболической функции от переменных $x, y$ или ее модуль. Для просмотра и управления структурой данных Plot3D используем команду plot3d (рисунок 3).

- Листинг программы Maplet «MathML. Гиперболические функции»
Рисунок 2. Листинг программы Maplet «MathML. Гиперболические функции»
– Продолжение листинга программы Maplet «MathML. Гиперболические функции». Функции, реализующие действия при нажатии на управляющие кнопки
Рисунок 3. Продолжение листинга программы Maplet «MathML. Гиперболические функции». Функции, реализующие действия при нажатии на управляющие кнопки
– Продолжение листинга программы Maplet «MathML. Гиперболические функции». Определение Maplet заданием элементов формы
Рисунок 4. Продолжение листинга программы Maplet «MathML. Гиперболические функции». Определение Maplet заданием элементов формы

Таким образом, Maplet выступает в качестве интерфейса между пользователем и Maple. Каждый элемент формы имеет свои уникальные свойства, которые определяют его внешний вид. Система Maple осуществляет конвертацию математических выражений в формат MathML.

Читайте также

Список литературы

  1. Maple Application Center. URL: http://www.maplesoft.com/applications (дата обращения 15.12.2014)
  2. Application Center : Mathematics : Differential Geometry : Protein Data Bank ( PDB ) Viewer. URL: http://www.maplesoft.com/applications/view.aspx?SID=34128 (дата обращения 15.12.2014)
  3. Maplets for Calculus. Texas A&M Univ. Univ. of S. Carolina. URL: http://m4c.math.tamu.edu/ (дата обращения 15.12.2014)

Цитировать

Гермидер, О.В. Объектно-ориентированное программирование Maplet / О.В. Гермидер, Е.А. Смоленская. — Текст : электронный // NovaInfo, 2014. — № 29. — URL: https://novainfo.ru/article/2815 (дата обращения: 21.01.2022).

Поделиться