V posledních letech se velmi rychlým tempem rozvíjejí výkonné systémy, které zvládají rozsáhlé algebraické manipulace i numerické či statistické výpočty. Původní impulsy vzešly v 60. letech z potřeb fyziků, kteří pracovali s rozvoji čítajícími řádově tisíce členů. Tak vznikly symbolické systémy jako ALTRAN, CAMAL, REDUCE, MACSYMA. Postupně byly do novějších systémů zahrnovány rozsáhlé implementace numerických metod, knihovny speciálních funkcí a v neposlední řadě také velmi propracovaná grafika. V současných systémech je navíc důsledně odděleno uživatelské rozhraní od vlastního jádra systému. Uživatel mívá možnost tvořit tzv. zápisníky, kde lze kombinovat text, vstupy, výstupy i grafiku. Hovoří se nyní o tzv. CAM, Computer Aided Mathematics.
Projekt MAPLE se vyvíjí od 80. let v Maple Waterloo Software a dá se říci, že je prvním z moderních systémů, které mají všechny výše uvedené vlastnosti. Na trhu CAM jsou dva hlavní konkurenti. Mathematica firmy Wolfram Research Inst., která je asi nejrozšířenějším CAM systémem (díky velice agresivní obchodní politice a designu vyhovujícímu plně inženýrským potřebám), a v poslední době Axiom vyvíjený v NAG (Anglie), který vznikl jako komerční nástupce slavného Scratchpad (IBM). Je sice na nesrovnatelně vyšší úrovni ze syntaktického hlediska, pro potřeby laické veřejnosti je ale patrně dosti složitý. Maple by mohl vyhovovat všem, má jasnou, dobře definovanou syntax, je výkonný, díky delšímu vývoji má propracovanější a spolehlivější algoritmy.
Na katedře algebry a geometrie přírodovědecké fakulty jsme v rámci projektu TEMPUS (s názvem Kategoriální a algebraické metody v computer science) chtěli vybavit naši lokální počítačovou síť některým z výše zmíněných CAM systémů. Po prvních pokusech se systémem Mathematica a po porovnání cen instalací jsme se rozhodli pro jednání se zástupci Maple Waterloo Software. V rámci uvádění tohoto produktu na český trh se nám podařilo získat trvalou celouniverzitní neomezenou licenci pro všechny studenty, vyučující i jiné zaměstnance pro výukové a vědecké účely. Jedinou podmínkou je citace použití systému Maple v publikacích. Pro zajímavost, běžná cena jedné instalace se pohybuje v rozmezí 500-1000 USD.
Tato licence se týká prakticky všech běžně užívaných operačních systémů, distribuční média jsou k dispozici. Např. se jedná o verze pro MS-DOS, MS WINDOWS, SCO UNIX, BSD UNIX, AT&T UNIX na PC386/486, Macintosh, Amiga DOS, SUN Solaris, Silicon Graphics, NeXT, DEC ULTRIX, VAX a mnoho dalších. Nároky na hardware jsou vcelku nízké: 2-6 MB RAM, přibližně 10 MB místa na disku a nějaký další pracovní prostor.
Zájemci o podrobnější informace (či o samostatné vyzkoušení), ozvěte
se na adrese slovak@math
municz
(nebo Jan Slovák, Katedra
algebry a geometrie, Janáčkovo nám. 2a, 662 95 Brno). Někdy
v měsíci květnu plánuji veřejné předvádění pro zájemce.
V uživatelském rozhraní, které je ve formě zápisníku, lze kombinovat text se vstupy, výstupy i grafikou. Velmi přehledným a pohodlným způsobem lze používat předchozí úkony, ukládat či načítat již hotové zápisníky. To dává např. takřka ideální prostředky pro přípravu např. cvičení pro studenty, kteří pak interaktivně mohou plnit zadané úkoly či studovat přichystané matematické modely.
Shrňme do několika bodů základní možnosti systému. Pro ilustraci jsem připojil výtisk zápisníku dokumentujícího některé z nich.
Maple umí také generovat kód v syntaxi jazyků C a Fortran pro libovolné výstupy. Je podporována i konverze do formátu LaTeX.
Věřím, že tomu, kdo pracuje s nějakými matematickými modely, ať už v matematice samotné, fyzice, biologii, chemii, geografii, ekonomii nebo jinde, se bude Maple líbit. Zkuste si to sami!
předchozí článek
