Najnowsza wersja PTC Mathcad Prime 11 to zaawansowane sterowanie ze skryptami, możliwości wyboru algorytmu rozwiązywania funkcji i całek oznaczonych oraz ulepszona wielowątkowość dla szybszych i wydajniejszych obliczeń w określonych sytuacjach. PTC Mathcad Prime 11 zwiększa możliwości programu dzięki przyjaznemu dla użytkownika interfejsowi z nowymi aktualizacjami użyteczności i ulepszeniami silników symbolicznych i numerycznych, które usprawniają zadania i zwiększają produktywność.
Wersja 11 programu Mathcad Prime zmodyfikowała sterowanie rekalkulacją arkusza. Domyślnym jest, jak w poprzednich wersjach, tryb kalkulacji automatycznej, ale w menu na wstążce Calculation w sekcji Controls zamiast ikony Calculate pojawiły się dwie nowe ikony: Calculate Worksheet i Calculate Now. Rysunki poniżej pokazują wstążkę
Zmieniła się też rola przycisku Stop All Calculations. Teraz w wersji 11 przycisk ten jest aktywny, gdy aktualnie są wykonywane obliczenia. Pozwala on przerwać biegnące obliczenia. Program z punktu widzenia sterowania obliczeniami może teraz znajdować się w trybie AUTO lub w trybie MANUAL, co sygnalizuje informacja w polu po lewej stronie paska stanu. Przycisk Calculate Worksheet pełni rolę analogiczną do przycisku Calculate w poprzednich wersjach. Pozwala on przeliczyć całą zawartość arkusza. Nowy przycisk Calculate Now pozwala na rekalkulacje arkusza od jego pierwszej strony do miejsca wyświetlanego na ekranie.
Mathcad Prime do wersji 10 operował na trzech systemach jednostek: SI, USCS i CGS. Na rysunku poniżej w panelu Select Unit System widoczna jest nowa opcja Custom, która pojawiła się w wersji 11 programu.
Wybór tej opcji pozwala ustalić własny, domyślny układ jednostek fizycznych. Układ może bazować na jednym z dotychczasowych, standardowych układów jednostek, ale można w nim dokonać określonych zmian. Zmian można dokonać w grupie jednostek podstawowych Base dimensions lub w grupie jednostek pochodnych Derived units.
Na rysunku pokazane zostało definiowanie układu jednostek na bazie układu SI, gdzie jednostkę pochodną dla potencjału elektrycznego z wolta (V) zmieniono na miliwolty (mV). Przy tak zdefiniowanym układzie jednostek fizycznych jednostką domyślną dla napięcia będzie miliwolt (mV).
Teraz podczas wykonywania obliczeń, gdy wynik będzie miał wymiar napięcia elektrycznego, wartości dla tych wielkości będą podawane w mV, tak jak pokazuje rysunek powyżej.
W wersji 10 programu Mathcad Prime wprowadzone zostały elementy kontroli procesu obliczeń i wizualizacji w formie interaktywnych przycisków, pól wyboru opcji, suwaków ustawiających wartość parametrów czy list wyboru. Obsługa tych elementów odbywała się za pomocą komend języków JavaScript lub skryptów Visual Basic. W wersji 11 dodany został trzeci rodzaj skryptów obsługi tego typu elementów i teraz mogą one być programowane za pomocą skryptów języka Python.
Dwa suwaki na rysunku powyżej pozwalają ustawiać interaktywnie wartość parametrów a i b. W trakcie zmian położenia suwaków zmieniają się wartości tych parametrów oraz położenie prostej na wykresie. Otwarte okno Slider pokazuje treść skryptu definiującego pracę suwaka. Na rysunku pokazano skrypt w języku Visual Basic, ale w wersji 11 można do tego celu użyć Pythona.
Dokumentacja sporządzana w środowisku programu Mathcad Prime może teraz być bardziej czytelna i przejrzysta dzięki możliwości podkreślania jej istotnych fragmentów i wyróżniania ich za pomocą ramki otaczającej region matematyczny lub tekstowy. Pozwala to wyeksponować kluczowe fragmenty dokumentacji.
Po zaznaczeniu obiektu, który ma być ujęty w ramce, w menu podręcznym dostępna jest opcja Show Border. Wybór tej opcji pozwala wstawić ramkę wokół wybranego obiektu, co pokazane zostało na rysunku poniżej, gdzie wynik rozwiązania układu równań liniowych został objęty ramką.
Po zaznaczeniu obiektu ujętego w ramce w jego menu podręcznym pojawia się opcja Hide Border. Wybór tej opcji powoduje usunięcie wstawionej wcześniej ramki.
Program Mathcad Prime 11 wyposażony został w dodatkowe opcje pozwalające upraszczać wyniki obliczeń numerycznych ze względu na ich wartość. Na rysunku poniżej zaznaczona została sekcja trzech parametrów, które sterują procesami upraszczania wyników.
Parametr Complex ustala, ile rzędów wielkości mają się różnić część rzeczywista i urojona, aby mniejszą z nich pominąć. Wartość dla parametru Zero precyzuje, jakiego rzędu musi być wartość zmiennej, aby ją potraktować jako zero. Wiersz Exponential kontroluje, kiedy liczba ma być wyświetlana w formacie eksponencjalnym, a kiedy w zwykłym zapisie dziesiętnym.
Na rysunku zdefiniowane są dwa wektory α i β. Parametr Zero ma nadaną wartość 10, więc czwarta współrzędna wektora α na podglądzie jego wartości przyjmuje wartość 0. Z tego samego powodu trzecia współrzędna wektora β została pozbawiona części rzeczywistej, gdyż miała wartość rzędu 10-11.
Druga współrzędna wektora β została zamieniona na liczbę rzeczywistą za sprawą parametru Complex. Rzędy wielkości części rzeczywistej i urojonej tej współrzędnej różnią się o więcej niż wartość tego parametru, więc mniejsza wielkość, wartość urojona, została pominięta.
W menu Calculation pod przyciskiem Calculation Options dostępny jest nowy przycisk o nazwie Bin/Oct/Hex Mode. Wybór tej opcji pozwala wykonywać obliczenia na liczbach w zapisie binarnym, oktalnym lub heksadecymalnym.
Tego typu liczby muszą być definiowane z odpowiednim sufiksem po wartości liczby. Są to odpowiednio sufiksy b, o lub h. Pokazane to zostało na rysunkach powyżej, gdzie zmienna bin ma wartość 1010b, zmienna oct wartość 12o, a zmienna hex wartość 0ah. Na rysunku po prawej stronie widoczne są obliczenia wykonane w tych trzech systemach. Jest to możliwe z tego względu, że tryb pracy Bin/Oct/Hex Mode może być ustawiany dla całego arkusza, ale też indywidualnie dla określonych regionów matematycznych.
W wersji 11 programu Mathcad Prime w zakresie obliczeń numerycznych wprowadzone zostały dwie nowe funkcje: vec i IsRange. Pierwsza z nich definiuje wektor, a druga pozwala testować, czy zmienna ma charakter zmiennej zakresowej.
Zdefiniowana zmienna zakresowa zakres (rysunek powyżej) została za pomocą funkcji vec przekształcona w wektor Vzakres. Funkcja IsRange dla zmiennej zakres zwraca wartość 1 (True), a dla zmiennej Vzakres wartość 0 (False). Wyniki te są oczywiste, podobnie jak wartość 1 funkcji IsArray dla zmiennej Vzakres. Ostatnia z wymienionych funkcji IsArray była już dostępna we wcześniejszych wersjach programu.
Główna zmiana w zakresie obliczeń symbolicznych to fakt wprowadzenia nowego klucza symbolicznego (Keyword) oraz nowych modyfikatorów (Modifiers) z nim związanych.
Na rysunku powyżej, za sprawą klucza parfrac została wykonana operacja rozkładu wyrażenia wymiernego na sumę ułamków prostych o liniowym lub kwadratowych charakterze mianownika. Modyfikator domain=real wymusza rozwiązanie rzeczywiste, a float,6 definiuje precyzję obliczeń zmiennoprzecinkowych. Suma ułamków prostych może być bardzo rozbudowana, mieć wiele składników, przez co może być mało czytelna i niewygodna do dalszej analizy. Przy tego typu dużych odpowiedziach operacji symbolicznych pomocny może być klucz decomp oraz związane z nim modyfikatory coeff, func, power, parts, expr i max.
Rysunek powyżej pokazuje wynik tej samej operacji symbolicznej po zastosowaniu klucza decomp. Odpowiedź jest znacznie krótsza dzięki zastąpieniu stałych liczbowych przez zdefiniowane zmienne, których lista umieszczona została przed właściwym rozwiązaniem. Przykład pokazany poniżej demonstruje rozwinięcie funkcji sinus w szereg funkcyjny za pomocą klucza series. Użyty przy nim modyfikator ogranicza liczbę elementów szeregu.
Rysunek pokazuje działanie klucza decomp oraz modyfikatora coeff, który pozwala ustalić postać zmiennej zastępującej wartości stałych liczbowych w odpowiedzi symbolicznej.
Obrazy rastrowe mogły być wstawiane do arkusza programu Mathcad już we wcześniejszych wersjach. Służy do tego celu przycisk Image na wstążce Math. Rysunki poniżej pokazują okno wyboru pliku obrazu rastrowego, które pojawia się w wersji 10 (po lewej stronie) i w wersji 11 programu po kliknięciu na przycisk Image.
W wersji Mathcad Prime 10 po tym kliknięciu w arkuszu wstawiany jest dodatkowy przycisk Browse for Image i dopiero po jego kliknięciu zostaje otwarte okno wyboru pliku. Wersja 11 programu zaoszczędziła użytkownikowi jedno kliknięcie (). Okno wyboru pliku otwiera się już po kliknięciu na przycisk Image na wstążce programu.
Konfiguracja elementów interaktywnych w arkuszu programu Mathcad Prime, poza możliwością wykorzystania skryptów języka Python, została wzbogacona o dodatkowe elementy. Zmiany dotyczą obiektów Radio Button Control i Slider Control.
Na rysunku powyżej pokazane zostały dwa nowe parametry sterujące wyglądem suwaka ustawiającego wartość parametru. Dodana została opcja Show min/max, która załącza wyświetlanie skrajnych wartości dla suwaka (zmienna a na rysunku) oraz opcja Invert, odwracająca kierunek zmian wartości ustawianej przez suwak. Element Radio Button Control został uzupełniony o możliwość zdefiniowania jego wartości domyślnej, gdyż takiej opcji nie było w wersji 10 programu, w której wprowadzono elementy interakcji.
Dla wielostronicowych projektów przydatna będzie nowa opcja numerowania stron. Aktualny wybór opcji w tym zakresie pokazany został na rysunku poniżej, gdzie zaznaczona została wprowadzona nowa wartość.
Opcja #(#) pozwala dodawać numer strony w formacie, który podaje kolejny numer strony, a w nawiasie całkowitą liczbę stron projektu. Zachowane zostały oczywiście wszystkie formaty istniejące w poprzednich wersjach programu.
Konwerter arkuszy Mathcad Prime ze starszej wersji programu dostępny jest na wstążce Input/Output pod przyciskiem XMCD, MCD Converter. Przycisk ten pokazany został na rysunku poniżej, a wywołane okno konwertera pozwala przetworzyć arkusze programu Mathcad oraz starszych wersji Mathcad Prime do formatu Mathcad Prime 11.
Zarówno w starszym programie Mathcad, jak i w Mathcad Prime, obszary arkusza mogą być chronione hasłem, aby ukryć ich zawartość lub zapobiec niezamierzonej modyfikacji. Teraz w wersji 11 można konwertować obszary chronione hasłem. Arkusz po konwersji zachowuje ochronę obszaru, pozostawiając ich zabezpieczenie tym samym hasłem, które było używane w pierwotnym arkuszu.