Mathcad

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Mathcad
Captura de pantalla de Mathcad 15 en Windows 7
Tipo de	Sistema de álgebra computacional
Desarrollador	PTC
Sistema operativo	Microsoft Windows
Idiomas de la interfaz	10 idiomas [1]
Primera edición	1986
ultima versión	Primer 8.0 (2022)
Formatos de archivo legibles	Documento de Mathcad, formato de archivo XML [d] , Documento de Mathcad, formato de archivo binario [d] , Plantilla de hoja de trabajo XML de Mathcad [d] y Fuente de MathCAD [d]
Formatos de archivo generados	Documento de Mathcad, formato de archivo XML [d] , documento de Mathcad, formato de archivo binario [d] y plantilla de hoja de trabajo XML de Mathcad [d]
Licencia	Propiedad
Sitio web	mathcad.com

Mathcad  es un sistema de álgebra computacional de la clase de sistemas de diseño asistido por computadora , enfocado a la preparación de documentos interactivos con cálculos y apoyo visual, es de fácil uso y aplicación para el trabajo en equipo.

Mathcad fue concebido y escrito originalmente por Allen Razdov [2] del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), cofundador de Mathsoft , que forma parte de PTC (Parametric Technology Corporation) desde 2006 .

Mathcad tiene una interfaz de usuario intuitiva y fácil de usar. Para ingresar fórmulas y datos, puede usar tanto el teclado como las barras de herramientas especiales.

Algunas de las funciones matemáticas de Mathcad (versiones hasta la 13.1 inclusive) se basan en un subconjunto del sistema de álgebra informática Maple ( MKM, Maple Kernel Mathsoft ). A partir de la versión 14, utiliza el núcleo simbólico MuPAD .

El trabajo se lleva a cabo dentro de una hoja de trabajo, en la que las ecuaciones y expresiones se muestran gráficamente, a diferencia de una entrada de texto en los lenguajes de programación. Al crear documentos de aplicación, se utiliza el principio WYSIWYG ( Lo  que ves es lo que obtienes - "lo que ves es lo que obtienes").

Aunque este programa está dirigido principalmente a usuarios que no son programadores, Mathcad también se utiliza en proyectos complejos para visualizar los resultados del modelado matemático mediante el uso de la computación distribuida y los lenguajes de programación tradicionales . Además, Mathcad se usa a menudo en grandes proyectos de ingeniería donde la trazabilidad y el cumplimiento de los estándares son de gran importancia.

Mathcad es bastante cómodo de usar para entrenamiento, cálculos y cálculos de ingeniería [3] . La arquitectura abierta de la aplicación, combinada con la compatibilidad con las tecnologías .NET y XML , facilita la integración de Mathcad en prácticamente cualquier estructura de TI y aplicación de ingeniería. Es posible crear libros electrónicos (e-Book).

El número de usuarios en el mundo es de aproximadamente 1,8 millones.

Características clave

Mathcad contiene cientos de operadores y funciones integradas para resolver varios problemas técnicos. El programa te permite realizar cálculos numéricos y simbólicos , realizar operaciones con valores escalares , vectores y matrices , convertir automáticamente una unidad de medida a otra.

Las características de Mathcad incluyen:

• Solución de ecuaciones diferenciales , incluyendo métodos numéricos
• Construcción de gráficas bidimensionales y tridimensionales de funciones (en diferentes sistemas de coordenadas, contorno, vector, etc.)
• Uso del alfabeto griego tanto en ecuaciones como en texto .
• Realización de cálculos en modo simbólico
• Realización de operaciones sobre vectores y matrices.
• Solución simbólica de sistemas de ecuaciones.
• Ajuste de curvas
• Ejecución de subrutinas
• Encontrar las raíces de polinomios y funciones
• Realización de cálculos estadísticos y trabajo con distribuciones de probabilidad
• Búsqueda de valores propios y vectores
• Cálculos con unidades
• Integración con sistemas CAD , uso de resultados de cálculo como parámetros de control

Con Mathcad, los ingenieros pueden documentar todos los cálculos a medida que se realizan.

Funciones de Mathcad Prime 3.0

Con esta versión de la aplicación, puedes:

• use una calculadora regular para cálculos simples y repetibles;
• calcular y simplificar expresiones simbólicas;
• utilizar integrales y funciones derivadas para el cálculo;
• resolver sistemas de ecuaciones algebraicas lineales, trabajar con matrices y determinantes;
• resolver sistemas de ecuaciones algebraicas no lineales;
• construir gráficos tanto en cartesianos como cilíndricos, y en coordenadas polares, varios diagramas e histogramas;
• crear programas con algoritmos de bifurcación y cíclicos utilizando su propio lenguaje de programación intuitivo;
• resolver ecuaciones diferenciales;
• resolver problemas de teoría de probabilidades y estadística matemática;
• intercambiar información con otras aplicaciones del sistema operativo Windows, como Excel, Powerpoint, Word;
• documentar cálculos y crear documentación de informes;
• tiene más de 600 funciones matemáticas integradas;
• soporte para plantillas de documentos, formateo de texto, formateo de fórmulas;
• módulo mejorado para trabajar con gráficos 3D;
• "matemáticas en texto": la capacidad de ingresar fórmulas directamente en el texto

Características comparativas

Cita

Mathcad se refiere a sistemas de álgebra computacional , es decir, medios para automatizar cálculos matemáticos. En esta clase de software, hay muchos análogos de diferentes direcciones y principios de construcción. La mayoría de las veces, Mathcad se compara con sistemas de software como Maple , Mathematica , MATLAB , así como con sus contrapartes MuPAD , Scilab , Maxima , etc. Sin embargo, una comparación objetiva es complicada debido al diferente propósito de los programas y la ideología de su uso.

El sistema Maple, por ejemplo, está diseñado principalmente para realizar cálculos analíticos (simbólicos) y tiene uno de los arsenales de procedimientos y funciones especializados más potentes de su clase (más de 3000). Tal equipo para la mayoría de los usuarios que se enfrentan a la necesidad de realizar cálculos matemáticos de un nivel medio de complejidad es redundante. Las funciones de Maple están dirigidas a usuarios: matemáticos profesionales ; Resolver problemas en el entorno de Maple requiere no solo la capacidad de operar cualquier función, sino también el conocimiento de los métodos de solución integrados en ella: muchas funciones integradas de Maple contienen un argumento que especifica el método de solución.

Lo mismo puede decirse de Mathematica . Este es uno de los sistemas más potentes, tiene una plenitud funcional altísima (incluso hay síntesis de sonido ). Mathematica es computacionalmente rápido, pero requiere aprender un lenguaje de programación bastante inusual .

Los desarrolladores de Mathcad han confiado en ampliar el sistema de acuerdo con las necesidades del usuario. Para ello, se asignan librerías adicionales y paquetes de extensión, que se pueden comprar por separado y que cuentan con funciones adicionales que se integran al sistema durante la instalación, así como libros electrónicos que describen métodos para resolver problemas específicos, con ejemplos de algoritmos existentes y documentos que se puede utilizar directamente en sus propios cálculos. Además, si es necesario y sujeto a la disponibilidad de habilidades de programación en C , es posible crear sus propias funciones y adjuntarlas al kernel del sistema a través del mecanismo DLL .

Mathcad, a diferencia de Maple , fue creado originalmente para la solución numérica de problemas matemáticos, está enfocado a resolver problemas de matemática aplicada , más que teórica, cuando se necesita obtener un resultado sin profundizar en la esencia matemática del problema. Sin embargo, para aquellos que necesitan cálculos simbólicos, el núcleo integrado de Maple está destinado (a partir de la versión 14 - MuPAD ). Esto es especialmente útil cuando se trata de crear documentos con fines educativos, cuando es necesario demostrar la construcción de un modelo matemático basado en la imagen física de un proceso o fenómeno. El núcleo simbólico de Mathcad, a diferencia del Maple original (MuPAD), está artificialmente limitado (hay unas 300 funciones disponibles), pero en la mayoría de los casos esto es suficiente para resolver problemas de ingeniería .

Además, los usuarios experimentados de Mathcad han descubierto que en las versiones hasta la 13 inclusive, es posible utilizar casi todo el arsenal funcional del núcleo de Maple (las llamadas "características no documentadas") de una manera no demasiado complicada, lo que trae la potencia de procesamiento de Mathcad más cerca de Maple [4] .

Interfaz

La principal diferencia entre Mathcad y programas similares es el modo gráfico en lugar de texto para ingresar expresiones. Para un conjunto de comandos, funciones, fórmulas, puede usar tanto el teclado como los botones en numerosas barras de herramientas especiales . En cualquier caso, las fórmulas tendrán una forma familiar, similar a la del libro. Es decir, no se necesita una preparación especial para un conjunto de fórmulas. Los cálculos con las fórmulas ingresadas se realizan a pedido del usuario: ya sea instantáneamente, simultáneamente con el conjunto o por comando. Las fórmulas regulares se evalúan de izquierda a derecha y de arriba a abajo (similar a la lectura de texto). Cualquier variable, fórmula, parámetro se puede cambiar observando con sus propios ojos los cambios correspondientes en el resultado. Esto hace posible organizar la realidad de los documentos computacionales interactivos.

En otros programas (Maple, MuPAD, Mathematica), los cálculos se realizan en el modo de intérprete del programa , que transforma los comandos ingresados ​​​​en forma de texto en fórmulas. Maple con su interfaz está dirigido a aquellos usuarios que ya tienen conocimientos de programación en lenguajes tradicionales con la introducción de fórmulas complejas en modo texto. Para utilizar Mathcad, es posible que no esté familiarizado con la programación de una forma u otra.

Mathcad fue concebido como una herramienta de programación sin programación, pero si surge tal necesidad, Mathcad cuenta con herramientas de programación bastante fáciles de aprender, que sin embargo permiten construir algoritmos muy complejos, a los que se recurre cuando no hay suficientes construidos. -en herramientas para la solución del problema, y ​​también cuando es necesario realizar cálculos en serie [5] .

Por otra parte, cabe destacar la posibilidad de utilizar cantidades con dimensiones en los cálculos de Mathcad, pudiendo elegir un sistema de unidades : SI , GHS , MKS , inglés , o construir uno propio. Los resultados de los cálculos, por supuesto, también reciben la dimensión adecuada. El beneficio de tal oportunidad difícilmente puede sobreestimarse, ya que simplifica enormemente los errores de seguimiento en los cálculos, especialmente en los físicos y de ingeniería.

Gráficos

En el entorno de Mathcad, en realidad no existen gráficos de funciones en el sentido matemático del término, pero sí una visualización de datos en vectores y matrices (es decir, tanto líneas como superficies se construyen mediante puntos con interpolación ), aunque el usuario puede No seas consciente de esto, ya que tiene la capacidad de utilizar directamente funciones de una o dos variables para trazar gráficos o superficies, respectivamente. De una forma u otra, el motor de visualización de Mathcad es significativamente inferior al de Maple, donde basta con tener solo la forma de una función para construir un gráfico o una superficie de cualquier nivel de complejidad. En comparación con Maple, los gráficos de Mathcad también tienen desventajas como: la imposibilidad de construir superficies definidas paramétricamente con un dominio no rectangular de dos parámetros; creación y formateo de gráficos solo a través del menú, lo que limita las posibilidades de control programático de los parámetros gráficos [5] .

Sin embargo, debe tener en cuenta el área principal de aplicación de Mathcad: para tareas de ingeniería y creación de documentos educativos interactivos, las capacidades de visualización son suficientes. Los usuarios experimentados de Mathcad demuestran la capacidad de visualizar las estructuras matemáticas más complejas, pero objetivamente esto ya está más allá del alcance del paquete.

Consulte también las tablas que comparan los sistemas de álgebra computacional. [6]

Extendiendo la funcionalidad

Es posible complementar Mathcad con nuevas funciones utilizando paquetes de extensión y bibliotecas especializados que complementan el sistema con funciones y constantes adicionales para resolver problemas especializados:

• Paquete de extensión de análisis de datos . 
• Signal Processing Extension Pack : contiene más de 70 funciones integradas para procesamiento de señales analógicas y digitales , análisis y presentación de resultados en forma gráfica . 
• Image Processing Extension Pack : proporciona a Mathcad las herramientas necesarias para el procesamiento , el análisis y la visualización de imágenes . 
• Wavelets Extension Pack contiene un gran conjunto de funciones wavelet adicionales  que se pueden agregar a la biblioteca de funciones integradas del módulo base de Mathcad Professional. El paquete brinda la oportunidad de aplicar un nuevo enfoque al análisis de señales e imágenes, evaluación estadística de señales, análisis de compresión de datos y métodos numéricos especiales . La funcionalidad incluye wavelets unidimensionales y bidimensionales, transformadas wavelet discretas, multianálisis de resolución y más. El paquete combina más de 60 funciones wavelet clave. Se incluyen familias de wavelets ortogonales y biortogonales, entre otras , wavelet de Haar , wavelet de Daubechies , symlet , coiflet y B-splines . El paquete también contiene una extensa documentación en línea sobre los fundamentos de wavelet, aplicaciones, ejemplos y tablas de referencia.
• Biblioteca de ingeniería civil : incluye un libro de referencia en inglés  . Fórmulas de Roark para tensión y deformación , plantillas de diseño estructural personalizables y ejemplos de cálculo térmico. 
• Biblioteca de ingeniería eléctrica : contiene procedimientos computacionales estándar, fórmulas y tablas de búsqueda utilizadas en ingeniería eléctrica .  Las explicaciones de texto y los ejemplos facilitan el trabajo con la biblioteca: cada encabezado tiene un hipervínculo a la tabla de contenido y un índice, y se puede encontrar en el motor de búsqueda.
• Biblioteca de ingeniería mecánica : incluye un libro de referencia en inglés  . Roark's Formulas for Stress and Strain (fórmulas de Roark para calcular tensiones y deformaciones), que contiene más de cinco mil fórmulas, procedimientos computacionales del libro de referencia de McGraw-Hill y el método de elementos finitos . Las explicaciones de texto, un motor de búsqueda y ejemplos facilitan el trabajo. La biblioteca incluye el libro electrónico Introducción al método de elementos finitos de David Pintour. 

Interacción con otros programas

Mathcad se integra con los programas SmartSketch , VisSim /Com PE, Pro/ENGINEER.

La aplicación SmartSketch permite a los ingenieros , diseñadores , arquitectos , dibujantes , administradores de sistemas y redes trabajar con dibujos y gráficos precisos.

VisSim/Comm PE es una aplicación de Windows para simular sistemas de comunicación analógicos, digitales o mixtos en la capa de señal o física.

Uso de componentes

• En los documentos del programa Mathcad, es posible insertar módulos ( componente ) de otras aplicaciones para ampliar las posibilidades de visualización, análisis de datos y realización de cálculos específicos.
• El componente Axum Graph está diseñado para la visualización avanzada de datos . Para trabajar con datos tabulares: Microsoft Excel .
• Los componentes Adquisición de datos , Entrada ODBC le permiten utilizar bases de datos externas .
• También se ofrecen módulos gratuitos (complementos) para integrar Mathcad con programas Excel, AutoCAD .
• El componente Axum S-PLUS Script está destinado al análisis estadístico .
• Se logra una expansión significativa de las capacidades del paquete mediante la integración con la aplicación MATLAB súper poderosa.

Historial de versiones

Mathcad 1.0—5.xx

Las versiones de Mathcad de 1.0 a 4.xx funcionaban en el sistema operativo DOS , tenían un tamaño total pequeño de archivos ejecutables (hasta 1 MB) y requisitos de sistema insignificantes (según los estándares modernos) (RAM de hasta 1 MB, compatible con PC de IBM). computadora ). Las capacidades permitieron realizar operaciones tanto con funciones matemáticas elementales como con funciones especiales (estadísticas, booleanas, complejas, etc.). Ya en las primeras versiones existía la posibilidad de utilizar dimensiones en los cálculos y construir gráficos 2D .

Los gráficos 3D aparecieron en las versiones 2.5x y superiores, cuyas posibilidades, sin embargo, estaban significativamente limitadas por las insignificantes capacidades informáticas de las computadoras de esa época.

Al unir fuerzas con Waterloo Maple Software e introducir el núcleo del poderoso sistema matemático simbólico Maple V en sus sistemas , MathSoft Inc. le enseñó a su sistema (a partir de la versión 3.0) los conceptos básicos de álgebra informática (matemáticas simbólicas). Sin embargo, de las numerosas funciones del núcleo de Maple V y sus extensiones (había alrededor de 2500 de ellas en Maple V R3 para Windows), solo está involucrada una pequeña parte de las funciones comunes de las matemáticas simbólicas. Mientras tanto, se hizo posible utilizar las funciones del núcleo Maple V llamándolas desde el sistema Mathcad.

Las capacidades de programación estaban limitadas a las funciones si y hasta , lo que permitía implementar solo dos construcciones algorítmicas básicas: selección y repetición. Pero estas funciones no pueden tener bloques de declaraciones compuestas como argumentos. Por lo tanto, para implementar incluso un algoritmo simple, fue necesario conectar el mecanismo de funciones anidadas, lo que complica significativamente la programación.

Las versiones 5 y superiores ya funcionaban en la plataforma Windows. Desde la quinta versión de Mathcad, los usuarios tienen la oportunidad de declarar nuevas funciones integradas en el entorno de Mathcad. Tenían que escribirse en C , compilarse con un traductor de 32 bits y adjuntarse a Mathcad a través del mecanismo DLL.

La quinta versión también introdujo herramientas para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO) y sus sistemas.

Mathcad 6

Las versiones de Mathcad 6.0 y PLUS 6.0 se diseñaron para ejecutarse en Windows 95 y eran aplicaciones completas de 32 bits que podían aprovechar al máximo las nuevas capacidades de los microprocesadores de la serie 486 / Pentium . Se ha mejorado la interfaz del sistema, se ha aumentado la velocidad de las operaciones, se han introducido numerosas características gráficas nuevas, nuevas funciones y nuevas opciones de programación.

La versión 6.0 Standard Edition del sistema está diseñada para usuarios comunes, que incluyen científicos, ingenieros, profesores y estudiantes universitarios que respetan las matemáticas, pero aún no las consideran su ocupación principal. El sistema está diseñado para PC de clase 386DX y superior con una capacidad de RAM de al menos 4 MB y espacio libre en disco de al menos 12 MB para el archivo de paginación y otros 20 MB para instalar el sistema en sí.

La segunda versión del sistema, Plus 6.0, está dirigida a usuarios profesionales que necesitan un asistente matemático más potente. Para implementar funciones avanzadas, se necesita RAM con una capacidad de al menos 8 MB. Mathcad PLUS 6.0 tiene un conjunto de funciones significativamente ampliado (20 nuevas funciones de matriz, 13 funciones para resolver varios tipos de ecuaciones diferenciales, varias funciones estadísticas nuevas, etc.), capacidades de cálculo simbólico mejoradas y gráficos potentes. Mathcad 6.0 costaba $129 y Mathcad PLUS 6.0 costaba $495. También hubo versiones para estudiantes y escolares (Mathcad 6.0 BASIC, $90), Mathcad 6.0 Standart ($240). Para las versiones Standard y PLUS, se incluyó adicionalmente la herramienta de diagramación técnica y empresarial Visio Express de Visio Corporation .

Mathcad 7

La versión Mathcad 7.0 PRO tenía las siguientes mejoras e innovaciones: no hay problema Y2K ; interfaz, significativamente rediseñada y cercana a la interfaz del procesador de textos Word 95/97; selección de partes de expresiones con el ratón; configurando por primera vez para una variable dada su valor o valores presionando la tecla = (en este caso, el signo de asignación: = se muestra en la pantalla), cuando se usa nuevamente la tecla =, se muestra su valor actual para la misma variable; trazado rápido ( QuickPlot ) de gráficos en coordenadas cartesianas y polares con ajuste automático de límites para cambiar variables independientes; nueva paleta de matemáticas simbólicas con operadores extendidos; sintaxis conveniente y visual de operaciones simbólicas; la capacidad de manejar errores en el curso de los cálculos; nuevas instrucciones sobre error , continuar , regresar ; aplicación de operadores de operaciones simbólicas en programas; nuevo tipo de cadena de datos, constantes y variables; ocho nuevas funciones para trabajar con datos de cadena; problemas de cantidades dimensionales en el sistema SI; la capacidad de preparar documentos complejos por diferentes usuarios que trabajan en diferentes lugares usando Collaboratory ; la posibilidad de intercambiar documentos a través de Internet ; la aparición de un centro de recursos más operativo ( Centro de recursos ) en lugar de "hojas de trucos rápidos" QuickSheet , libros electrónicos, tutoriales, etc.; modelado (simulación) del funcionamiento de sistemas complejos construidos a partir de bloques funcionales utilizando el sistema MathConnex , que cuenta con 16 componentes; la capacidad de utilizar las funciones de otros sistemas (Excel, Axum, MATLAB, etc.) y la integración real con ellos.

Algunos de estos cambios eran más bien una bagatela agradable, por ejemplo, se amplió la acción del signo = (anteriormente, para asignar valores a las variables solo había que introducir el signo combinado: =). Otros cambios, como la integración con otros sistemas y el uso del integrador de sistemas MathConnex , fueron una adición importante al sistema y abrieron muchas posibilidades nuevas.

Mathcad 8

La versión de Mathcad 8.0 PRO proporcionó una serie de funciones útiles: unas 50 funciones matemáticas nuevas (elementales, estadísticas especiales, etc.); nuevas funciones de optimización maximizar y minimizar ; resolución de problemas de programación lineal , nuevas funciones de control de tipos de datos; bloque mejorado para resolver sistemas de ecuaciones no lineales  : se eliminó el límite en el número total de ecuaciones (anteriormente no era más de 50), ahora su número ha llegado a 200; introducción de un conjunto de métodos de integración numérica con la capacidad de seleccionar un método específico a través del menú contextual; posibilidad de realizar cálculos binarios ; medios efectivos de suavizado de datos; herramientas de formato y entrada de texto mejoradas; comandos de edición Buscar (buscar) y Reemplazar (buscar y reemplazar); nueva capacidad para bloquear y ocultar áreas; salida de tabla mejorada; la capacidad de grabar documentos en formato HTML , la capacidad de grabar documentos en el formato de versiones anteriores; soporte para nuevos gráficos OpenGL y ActiveX , el uso de asistentes para crear gráficos tridimensionales complejos; herramientas de formateo de gráficos significativamente mejoradas; ver gráficos en una escala ampliada; aplicación de coloración funcional de superficies; la capacidad de mostrar superficies y figuras de diferentes tipos en un gráfico tridimensional; la posibilidad de representar diferentes objetos en un gráfico tridimensional, con intersección en el espacio; la capacidad de rotar gráficos tridimensionales en el espacio con el mouse; animación de gráficos tridimensionales.

Mathcad 2000 (versión 9)

La versión de Mathcad 2000 agregó una serie de diferencias nuevas y significativas a las características existentes: interfaz de sistema mejorada, en particular, integración con Internet, trasladada al centro de recursos; se han introducido una serie de funciones nuevas para cálculos financieros y económicos, creación de matrices de superficies tridimensionales, solución numérica de ecuaciones diferenciales como parte del bloque Given , control del tipo de variables dimensionales, etc.; introdujo un conjunto de funciones para realizar la regresión  : exponencial, logarítmica, sinusoidal, etc.; se introdujo un conjunto de operadores lógicos ; Capacidades extendidas de la función raíz  : ahora puede buscar una raíz no solo por una aproximación dada (una función con dos parámetros), sino también en un intervalo dado (una función con cuatro parámetros); introdujo la construcción acelerada y simplificada de gráficos tridimensionales; se prevé la imposición de inscripciones en bloques de documentos, en particular gráficos; seguimiento de errores agregado; un conjunto de ejemplos en el centro de recursos se ha actualizado significativamente; Se proporciona control ortográfico de textos en inglés en tres dialectos del idioma inglés .

Mathcad 2001 (versión 10)

En la versión de Mathcad 2001, el rendimiento de los cálculos ha aumentado aún más y las posibilidades se han ampliado. Soporte implementado para Windows 2000 . Se han creado cuatro modificaciones teniendo en cuenta los detalles de uso.

Principales innovaciones: expansión de la compatibilidad con otras aplicaciones populares; procesamiento de unidades de medida en tiempo real; limitaciones del descenso recursivo en el proceso de cálculo (ganancia de velocidad de hasta 5-20 veces en comparación con versiones anteriores); se optimizan los cálculos, especialmente para iteración , suma, integración y diferenciación ; nuevos algoritmos lógicos basados ​​en dependencias de los rangos de variables y mayor consistencia entre cálculos analíticos y numéricos; gestión de memoria mejorada y manejo de objetos de documentos de trabajo que se eliminan; un nuevo modo de publicación junto con capacidades de publicación electrónica basadas en MathML ; inclusión de la última IBM Techexplorer Professional Edition para leer y editar MathML , TeX y LaTeX .

Herramientas significativamente mejoradas para crear aplicaciones utilizando Mathcad: objetos de secuencias de comandos mejorados para crear nuevos módulos a partir de objetos OLE y COM programables, así como para almacenarlos para su reutilización y distribución. Se admiten lenguajes de secuencias de comandos estándar como VBScript y JScript .

Mathcad 2001i ("interactivo")

Mathcad 2001i recibió soporte completo para Windows XP , recopilación de datos mejorada desde dispositivos externos, mayor seguridad de los documentos de Mathcad con la introducción de criptografía moderna , publicación simplificada en Internet, una mayor cantidad de algoritmos de resolución de problemas y un conjunto de opciones de configuración de usuario.

Principales novedades:

• La inclusión de métodos modernos de criptografía de archivos para proteger el contenido de los documentos hasta que lleguen a los destinatarios, además, al momento de distribuir documentos, se ha agregado la capacidad de bloquear todas las áreas de Mathcad con construcciones y cálculos, es decir, para distribuir los resultados. sin revelar la esencia de las ideas. Mathcad 2001i también hizo posible que los usuarios establecieran nuevas opciones de seguridad para protegerse contra la introducción de códigos en documentos que son dañinos para los sistemas informáticos de los usuarios;
• Se introdujo soporte para la adquisición de datos de tarjetas DAQ analógicas y se mejoró la compatibilidad con las tarjetas de dispositivos de National Instruments ;
• Se agregaron varias opciones para mejorar la experiencia del usuario en función de una variedad de solicitudes de los usuarios, en particular: una opción de cuadrícula de color para gráficos 2D, habilitar y etiquetar en gráficos 3D, configuraciones regionales e imprimir la página actual;
• Soporte bidireccional para MathML, soporte para datos interactivos, gráficos mejorados y, con la ayuda de plantillas web adicionales, publicación web más sencilla;
• Un algoritmo de Radau nuevo, rápido y preciso para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias. Los solucionadores de ecuaciones diferenciales ordinarios ahora admiten sistemas de ecuaciones diferenciales y ecuaciones algebraicas diferenciales, mientras que los bloques anidados ahora admiten problemas de optimización más complejos;
• Interfaces de automatización mejoradas para aplicaciones integradas. Las nuevas interfaces de aplicaciones, hojas de trabajo, ventanas y paneles de Mathcad brindan más opciones para personalizar Mathcad para tareas repetitivas.

Mathcad 11-11.2a

Al crear Mathcad 11, la atención se centró en aumentar la velocidad y la potencia del sistema. El objetivo era mejorar el núcleo de Mathcad, ampliar el sistema y mejorar la capacidad de trabajar con él.

Principales novedades:

• Componentes de E/S avanzados para importar y exportar datos como filas y columnas, así como la capacidad de leer y escribir archivos mixtos de texto y numéricos; profunda integración con Microsoft Excel; utilizando simples comandos de copiar/pegar , puede crear y mostrar datos mixtos directamente en forma de matrices y tablas; Se proporciona un nuevo soporte de lectura/escritura para archivos binarios uniformes, arbitrarios y uniformes ( READBIN y WRITEBIN ), lo que brinda a los usuarios más flexibilidad para importar o exportar datos que para convertirlos a códigos ASCII ; se proporciona soporte nuevo para pasar datos de cadena a través de la interfaz UserEFI (funciones definidas por el usuario; DLL).
• Basado en las unidades de cálculo ODE (para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias) de Mathcad 2001i, Mathcad 11 ahora admite unidades de cálculo PDE (para resolver ecuaciones diferenciales parciales); se ha proporcionado nuevo soporte para argumentos complejos de funciones de piso , techo , ronda y trunc ; se agregaron funciones complejas de Bessel y Hankel ; funciones avanzadas de la función genfit , que proporciona la aproximación de curvas mediante funciones no lineales de forma general; se ha introducido una nueva función sinc para calcular los valores exactos de sin(x)/x en el límite cuando x tiende a 0; nuevo acceso a valores "semilla" en generadores de números aleatorios .
• El formato de texto RTF mejorado le permite insertar fragmentos de un documento de Mathcad en aplicaciones como Microsoft Word sin tener que volver a formatear ; soporte mejorado para el protocolo HTTP , que le permite abrir archivos remotos de Mathcad alojados en un servidor web utilizando el comando Archivo/Abrir ; formato mejorado en forma de HTML para insertar en las páginas de Internet con encabezados , enlaces e imágenes; se proporciona la capacidad de guardar documentos como páginas de Internet.

Mathcad 12

La nueva versión del paquete recibió un núcleo matemático más avanzado, así como opciones adicionales que le permiten guardar y publicar documentos de Mathcad en varios formatos.

Principales novedades:

• Capacidad para rastrear cálculos: los datos intermedios se pueden mostrar tanto para todo el documento como para sus áreas individuales, lo que le permite controlar de manera efectiva la ejecución de los códigos fuente de Mathcad.
• Oportunidades adicionales para publicar los resultados de los cálculos gracias al nuevo formato de datos XML: el convertidor XSL -HTML le permite generar páginas web de mejor calidad; la opción XSL-FO le permite guardar datos en formato PDF ; dentro de XML, las imágenes se almacenan en un formato especial y económico, lo que puede reducir significativamente el espacio en disco para archivos con muchos gráficos.
• Doble eje Y en gráficos 2D, que le permite presentar en el mismo gráfico funciones que difieren significativamente en valor, así como aumentar la cantidad permitida de gráficos que se pueden mostrar simultáneamente en un bloque, hasta 32 (en comparación con 16 en Versión anterior).
• Servidor de aplicaciones de Mathcad : formularios y botones para aplicaciones web compatibles con el servidor de aplicaciones de Mathcad.
• Nuevas oportunidades para importar datos de archivos creados por otros programas: soporte para una gran cantidad de nuevos formatos de datos; la función READFILE le permite importar datos dentro de bucles de programa .

Mathcad 13-13.1

Principales novedades:

• Potentes herramientas de depuración de programas, incluida la capacidad de insertar etiquetas y recorrer los bucles del programa.
• La nueva función de guardado automático elimina la posibilidad de perder su trabajo.
• Un nuevo indicador de error matemático le permite corregir errores que de otro modo podrían haberse pasado por alto.
• Soporte para unidades no lineales como Fahrenheit , Celsius y decibelios ; la capacidad de crear sus propias unidades de medida usando un menú simple.
• Rendimiento significativamente mejorado en comparación con versiones anteriores.
• Se incluye una nueva y poderosa clase de capacidades de "origen" que permiten a las empresas identificar la fuente de un cálculo, valor o resultado en particular. Esto le permite controlar y realizar un seguimiento del trabajo que se está realizando.

Mathcad 14

Mathcad 14 es el primero desde la adquisición de Mathsoft Inc. Versión PTC de Mathcad (publicada el 12 de febrero de 2007). Implementada la posibilidad de integración bidireccional con el producto principal de PTC - paquete Pro/ENGINEER. Los valores básicos calculados en el sistema Mathcad se pueden traducir en parámetros y dimensiones de un modelo CAD para controlar un objeto geométrico. Los parámetros de un modelo de Pro/ENGINEER también se pueden ingresar en Mathcad para cálculos de ingeniería posteriores.

Los cambios significativos también afectaron el núcleo matemático del sistema, que ahora usa el sistema simbólico MuPAD. Esto permitió en muchos casos aumentar la precisión de los cálculos simbólicos y su detalle, pero también hay consecuencias negativas asociadas, en primer lugar, a la compatibilidad de los algoritmos simbólicos con versiones anteriores (es posible que no se realicen cálculos que funcionan en versiones anteriores). en el nuevo, y viceversa).

Principales innovaciones [7] :

• Internacionalización: Se ha introducido soporte completo para fuentes Unicode y localizaciones de sistemas operativos asiáticos. La interfaz está traducida a nueve idiomas (inglés, francés, alemán, italiano, español, japonés, coreano, chino simplificado y tradicional), el corrector ortográfico es compatible con 15 idiomas.
• Gráficos 2D: se agregó la capacidad de seleccionar el formato para mostrar números en las escalas de los ejes de coordenadas. Al usar el sistema de coordenadas polares, se hizo posible aplicar valores negativos de la función en el radio.
• El conjunto de herramientas para resolver ecuaciones diferenciales se ha complementado con tres nuevos algoritmos: según los métodos de Adams ( ing.  Adams ), BDF ( ing.  fórmulas de diferenciación hacia atrás, fórmulas de diferenciación hacia atrás ) y Adams / BDF combinados.
  • La nueva función statespace (junto con las nuevas funciones de Airy ) permite resolver EDO escritas en forma matricial.
  • Se ha añadido un operador que devuelve el valor del gradiente de una función como vector de derivadas individuales de una función de muchas variables.
• Se introdujo un tandem esperado de operadores de interfaz “… := … = …”, que le permite asignar cualquier expresión a una variable y mostrar inmediatamente el valor (resultado), lo que acercó aún más el formato de grabación al habitual (“ no informático”).
• El procesador simbólico de Mathcad se ha ampliado con tres funciones, tres palabras clave y nueve modificadores. El resultado de los cálculos simbólicos puede ser significativamente detallado a voluntad. Los cálculos simbólicos ahora son posibles con funciones vectorizadas.
• Funcionalidad general:
  • es posible comparar cambios en dos documentos de Mathcad ( archivos XMCD ), lo que le permite identificar elementos matemáticos y de texto que se agregaron, eliminaron o cambiaron con el marcado de color apropiado. Es posible detectar cambios en los resultados de los cálculos con una diferencia en la configuración y los algoritmos entre las versiones de Mathcad.
  • buscar y reemplazar son posibles en áreas ocultas del documento;
  • las imágenes se pueden guardar en formato JPEG con una configuración de calidad para reducir el tamaño de los documentos;
  • la activación ha sido reemplazada por el uso de un archivo de licencia obtenido a través de Internet durante la instalación.

Las versiones de Mathcad a partir de la 12 inclusive, debido al uso del formato de datos XML, así como al crecimiento gradual de las herramientas funcionales, tienen una retrocompatibilidad limitada de documentos con versiones anteriores, pero pueden abrir documentos creados en versiones anteriores casi sin restricciones. Como resultado, la importación también tiene limitaciones: un documento creado en Mathcad 14 se puede guardar en la versión 11 o superior.

Mathcad 15

Principales novedades:

• Se agregaron 25 funciones para cálculos de diseño de experimentos ( DoE) . También hay plantillas para ejecutar múltiples experimentos, con múltiples niveles de experimento (modos de prueba) y diferentes condiciones;
• Integración con la base de datos KnovelMath (ingeniería y estándares técnicos);
• Integración con el software Kornucopia (le permite aplicar plantillas de procesos para evaluar datos de experimentos de campo y resultados de cálculos);
• Integración con la base de datos Truenumbers (de True Engineering Technology ), que brinda acceso a varios materiales y datos de referencia (los resultados de Mathcad simplemente se transfieren a varios formatos de documentos, lo que facilita la transferencia de datos en la cadena de desarrollo);
• Compatibilidad con el sistema operativo Microsoft Windows 7 ;
• Soporte para Microsoft Excel 2007;
• La función explícita funciona completamente, es decir, muestra los valores numéricos correspondientes después de las fórmulas, lo que es más visual y facilita el control de los cálculos.

Mathcad Prime 1.0

Las principales diferencias del nuevo Mathcad Prime 1.0 [8] :

• Se modificó la interfaz de usuario, que ahora tiene la forma de una interfaz de cinta .
• Un entorno de cálculo centrado en documentos permite a los usuarios crear rápida y fácilmente documentos técnicos detallados que incluyen cálculos complejos utilizando anotaciones matemáticas en vivo con texto, imágenes y diagramas. Dichos documentos son fáciles de leer y comprender para los empleados que no están familiarizados con esta solución de software, ayudan a mantener una comunicación efectiva dentro de los proyectos y la transferencia de conocimientos técnicos dentro de la empresa.
• Un paquete completo de funciones adicionales de matemáticas numéricas (incluido un nuevo paquete para planificar un experimento) le permite resolver de manera rápida y eficiente cualquier problema computacional, ahorrando tiempo y dinero.
• La validación dimensional dinámica brinda soporte completo para cantidades dimensionales y sus unidades para todos los cálculos creados en Mathcad Prime 1.0. Los vectores y matrices en Mathcad Prime 1.0 ahora pueden contener valores de diferentes dimensiones, lo que aumenta la eficiencia del proceso de desarrollo del producto y ayuda a evitar muchos errores.
• Un editor de ecuaciones intuitivo que funciona en modo de coincidencia completa (lo que ve en la pantalla es lo que obtiene en papel) permite a los usuarios describir condiciones y soluciones de forma matemática natural, centrándose en los cálculos en lugar de trabajar con un documento.
• Mathcad Prime 1.0 está escrito sobre una base de software completamente nueva, tiene el máximo rendimiento y es totalmente compatible con Windows 7 y la última versión de MS Excel .

Mathcad Prime 2.0

Mathcad Prime 2.0 se lanzó en 2012 y tiene una serie de innovaciones y mejoras con respecto a su predecesor, Prime 1.0.

Mathcad Prime 3.0

Mathcad Prime 3.0, lanzado el 12 de octubre de 2013, es la última versión de la familia Mathcad. Ha mejorado el rendimiento, una interfaz de usuario fácil de usar y una serie de herramientas innovadoras que permiten a los ingenieros trabajar aún más rápido.

Nuevo en la última versión de MathcadPrime 3.0

• Operador de definición global: le permite definir una variable en cualquier lugar de la hoja de trabajo
• Matemáticas en texto: le permite ingresar fórmulas directamente en el texto.
• ¡Las plantillas de documentos son una herramienta única para cálculos repetibles! — le permite crear plantillas para documentos de cualquier contenido con un número ilimitado de cálculos.
• Fórmulas de formato: le permite centrar la atención del lector en momentos individuales del cálculo.
• Funciones matemáticas integradas
• Cálculos matemáticos mejorados
• componente de Excel
• Cálculos simbólicos
• Módulo solucionador mejorado
• Trabajo mejorado con gráficos 3D

Mathcad Prime 4.0

Mathcad Prime 5.0

Mathcad Prime 6.0

Mathcad Prime 7.0

Después del 31 de diciembre de 2021, PTC solo ofrecerá nuevas suscripciones a Mathcad Prime 7. Para los clientes de Mathcad 15 y Mathcad Prime 1.0 a 6.0 que aún deseen actualizar a Mathcad Prime 7, PTC ofrece una opción de renovación de varios años.

Historial de lanzamientos

Nombre	versión	Fecha de lanzamiento	notas
Mathcad 0.3	0.3		beta en disquete de 5 1/4
Mathcad 2.5.2	2.5.2		Interfaz de documento agregada, última versión de DOS
Mathcad 3.1	3.1		versión de Windows
Mathcad 4.0	4.0		versión de Windows
Mathcad 5.0	5.0		Se agregaron funciones CAS basadas en Maple
Mathcad 5.5	5.5		versión de Windows
Mathcad 6.0 [9]	6.0	1995	Última versión de Windows 3.1
Mathcad 7 [10]	7.0	1997
Mathcad 8 [11]
Mathcad 2000 [12]
Mathcad 2001i [13]
Mathcad 11 [14]
Mathcad 12 [15]
Mathcad 13.0 [16]	13.0	15 de septiembre de 2005 [17]
Mathcad 13.1 [16]	13.1
Mathcad 14.0 [16]	14.0	12 de febrero de 2007 [17]
Mathcad 15.0 [18]	15.0 F000	25 de junio de 2010 [17]
Mathcad 15.0 M010 [18]	15.0 M010	29 de junio de 2011 [17]
Mathcad 15.0 M040 [17]	15,0 M040
Mathcad 15.0 M045 [19]	15,0 M045	noviembre de 2015 [19]
Mathcad 15.0 M050 [20]	15,0 M050	diciembre 2017
Mathcad Prime 1.0 [21]		10 de enero de 2011 [17]
Mathcad Prime 2.0		29 de febrero de 2012 [17]
Mathcad Prime 3.0		2 de octubre de 2013 [17]
Mathcad Prime 3.1		2 de marzo de 2015 [17]
Mathcad Prime 4.0		6 de marzo de 2017 [17]
Mathcad Prime 5.0		14 de agosto de 2018 [22]
Mathcad Prime 6.0		octubre de 2019 [23] [24]
Mathcad Prime 7.0		marzo de 2021 [25]

Opciones

Las versiones de Mathcad pueden diferir en el contenido del paquete y la licencia de usuario. En diferentes momentos, se entregaron versiones de Mathcad Professional, Mathcad Premium, Mathcad Enterprise Edition (se diferencian en los paquetes). Para usuarios académicos, la versión de Mathcad Academic Professor está pensada (tiene funcionalidad completa, pero difiere en una licencia de usuario y tiene un costo varias veces menor).

Durante algún tiempo, también se produjeron versiones simplificadas y notablemente "recortadas" del programa para estudiantes.

Desarrollo

La tecnología de Mathcad se desarrolló aún más durante la creación de Mathcad Application Server (MAS). La esencia de la tecnología MAS es la implementación del acceso remoto al software Mathcad o documentos de Mathcad listos para usar a través de una interfaz web (tecnología Web Calc). Un usuario de MAS no necesita comprar Mathcad, no es necesario que descargue y ejecute archivos exe (pero esto no está excluido y está determinado por el nivel de acceso).

Requisitos del sistema

• Procesador : 32 bits o 64 bits (x86-64, EM64T) 400 MHz o más rápido (se recomiendan 700 MHz).
• 256 MB de RAM (se recomiendan 1024 MB).
• 1,75 GB de espacio libre en disco (350 MB para Mathcad, 1,4 GB para archivos temporales durante la instalación).
• Unidad de CD-ROM o DVD (solo para instalación desde disco).
• Tarjeta gráfica SVGA o superior.
• Monitor XGA con una resolución de 1024×768 (o superior) con colores de 24 bits (o más).
• Ratón u otro dispositivo señalador compatible.

Software:

• Sistema operativo : Windows XP (SP1, SP2, SP3), Windows Vista (SP1), Windows 7 o Windows XP x64 (SP2), Windows Vista x64 (SP1), Windows 7 x64, Windows 8, Windows 10
• Microsoft .NET Framework 3.5
• MSXML 4.0 SP2
• Componentes de acceso a datos de Microsoft 2.8
• Internet Explorer 5.0

Capturas de pantalla de versiones anteriores de Mathcad

• Mathcad 3.1 (1992)

• Mathcad 13.0

• Mathcad 15.0

• Mathcad Prime 1.0

• Sesión de trabajo de Mathcad Prime 1.0

Véase también

• Estudio de matemáticas
• Control numérico computarizado

Notas

1. ↑ Compatibilidad con lenguaje de Mathcad: PTC.com. Archivado el 10 de septiembre de 2010 en Wayback Machine . 
2. ↑ www.razdow.com Archivado el 1 de mayo de 2019 en Wayback Machine . 
3. ↑ El estándar global para cálculos de ingeniería . Archivado el 18 de abril de 2008 en Wayback Machine . 
4. ↑ Korobov V., Syaev A. Matemáticas simbólicas de Mathcad/Maple no documentadas . Archivado el 18 de mayo de 2007 en Wayback Machine  (ruso).
5. ↑ 1 2 Puntos VF Cuento sobre cómo Maple resolvió el problema (Comparación de Maple y Mathcad). Archivado el 25 de diciembre de 2007 en Wayback Machine  (ruso)
6. ↑ Cuadro comparativo de arce - Adept Scientific plc (enlace no disponible) . Consultado el 5 de octubre de 2010. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2010. (indefinido) 
7. ↑ Vídeo de presentación de las nuevas funciones de Mathcad 14
8. ↑ Mathcad Prime 1.0 (enlace descendente) . Consultado el 17 de enero de 2011. Archivado desde el original el 13 de enero de 2011. (indefinido) 
9. ↑ Cuadro comparativo de características de Mathcad . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 10 de noviembre de 1996. (indefinido)
10. ↑ Comparación de Mathcad PLUS 6.0 y Mathcad 7 Professional . Fecha de acceso: 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 20 de febrero de 1998. (indefinido)
11. ↑ Funciones de Mathcad: Comparación versión por versión . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2000. (indefinido)
12. ↑ Cuadro de comparación de versiones de Mathcad . Fecha de acceso: 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 1999. (indefinido)
13. ↑ Novedades de Mathcad 2001i . Consultado el 11 de junio de 2016. Archivado desde el original el 15 de febrero de 2001. (indefinido)
14. ↑ Novedades de Mathcad 11 . Consultado el 11 de junio de 2016. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2002. (indefinido)
15. ↑ Sin título . Fecha de acceso: 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2004. (indefinido)
16. ↑ 1 2 3 Notas de la versión para Mathcad 14 . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2017. (indefinido)
17. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ¿Cuándo lanzar Mathcad 15 M040? . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 16 de junio de 2016. (indefinido)
18. ↑ 1 2 Última versión de MC15 (M0??) . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 16 de junio de 2016. (indefinido)
19. ↑ 1 2 Notas de la versión de Mathcad 15 M045 (guía "Leer esto primero") . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 16 de junio de 2016. (indefinido)
20. ↑ Nueva versión de servicio de Mathcad 15 M050  . community.ptc.com (15 de diciembre de 2017). Consultado el 24 de junio de 2020. Archivado desde el original el 27 de junio de 2020.
21. ↑ Elija el producto Mathcad® adecuado para usted . Consultado el 12 de junio de 2016. Archivado desde el original el 10 de agosto de 2011. (indefinido)
22. ↑ PTC Mathcad Prime 5.0 presenta nuevas capacidades de trazado 2D | PTC . Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2019. Consultado el 14 de octubre de 2020.
23. ↑ PTC Mathcad Prime 6.0 da  vida a los cálculos de ingeniería . www.ptc.com . Consultado el 1 de noviembre de 2019. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2019.
24. ↑ PTC Mathcad Prime 6.0 presenta nuevas capacidades de trazado 2D | PTC  _ _ www.ptc.com . Consultado el 1 de noviembre de 2019. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2019.

Literatura

• Aladiev VZ, Gershgorn N.A. Tareas computacionales en una computadora personal - Kiev: Tekhnika Publishing House, 1991. - 245 p., ISBN 5-335-01064-9
• Taranchuk VB Funciones básicas de los sistemas de álgebra computacional . - Minsk: BGU, 2013. - 59 p. (Ruso)

Enlaces

•  Centro de recursos de Mathcad
• Sitio web oficial del MAS  (inglés)
• Sitio web de MAS por V. Ochkov  (ruso)
• Lista completa de libros del Prof. Dyakonova V.P., incluidos 11 libros sobre el sistema Mathcad  (ruso)
• Curso de video "Matemáticas superiores en Mathcad" en la Universidad de Internet de Tecnologías de la Información  (ruso)
• Centro de recursos de Mathcad
• Análisis comparativo de MathCAD y Smath Studio Desktop
• PTC Mathcad Express: prueba gratuita de 30 días de Mathcad Prime 2.0

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