Среда программирования Visual Studio 2010

 Microsoft Visual Studio 2010 Professional – интегрированная среда, упрощающая создание, отладку и развертывание приложений.  Использование Microsoft Visual Studio 2010 Professional даёт ряд преимуществ при разработке[5]:

§ Редактор кода позволяет изменять размер шрифта кода, выделять места использования методов и добавлять собственные мощные элементы визуализации.

§ Предлагаются визуальные дизайнеры Windows Presentation Foundation и Silverlight для разработки приложений для Windows®7 и Веб.

§ Интегрированные шаблоны проектов, отладка и публикация упрощают развертывание приложений в Windows® Azure™.

§ Используя интегрированную поддержку разработки многопоточных приложений, возможно добавление новых возможностей в приложение, если оно выполняется на компьютере с многоядерным процессором.

§ включение поддержки для множества мониторов и повышение четкости текста – делает привычную среду еще более продуктивной.

§ Visual Studio формирует весь код заглушек, необходимый для выполнения модульного тестирования, позволяя разработчикам сосредоточиться на логике приложения.

§ Встроенная иерархия вызовов позволяет быстро прослеживать поток выполнения программы без вызова отладчика. Также для упрощения отладки можно использовать метки для точек останова.

§ Visual Studio 2010 Professional с MSDN включает Team Foundation Server 2010, который является идеальной системой контроля версий, отслеживания дефектов и автоматизации сборки для пользователей Visual Studio. Базовая установка Team Foundation Server превосходно подходит для использования на настольных компьютерах и для начинающих пользователей, до этого работавших с Microsoft Visual SourceSafe.

Пакет программ Origin

На рынке программных продуктов можно найти множество коммерческих и бесплатно распространяемых программ, позволяющих облегчить трудоемкий процесс обработки данных и их представления в компактном, удобном и наглядном виде. Назовем только некоторые из них: Axum (MathSoft Inc.), SigmaPlot (Systat Software Inc.), SmartDraw, GNUplot. Каждая из этих программ имеет своих более или менее многочисленных поклонников, которые привыкли к используемой программе, научились решать с ее помощью типовые задачи, встречающиеся в их практике, и, естественно, не очень охотно согласятся потратить время и силы для освоения какой-либо иной программы до тех пор, пока не столкнутся с задачей, которая окажется не по зубам привычному пакету. Мир программных продуктов удивительно многообразен, и остается только сожалеть, что многие пользователи в силу различных причин полагают, что Microsoft Office – вершина программистской мысли. Конечно, проводить обработку и визуализацию экспериментальных данных можно и с помощью MS Excel, однако это программа разрабатывалась для решения повседневных офисных задач. Деятельность физика мало схожа с работой клерка – для его задач необходимы программные продукты, создававшиеся совершенно для других целей.

Origin — пакет программ фирмы OriginLab Corporation для численного анализа данных и научной графики, работающий на компьютере под управлением операционной системы Microsoft Windows. Для выполнения операций можно как использовать инструмент графического интерфейса пользователя (диалоги/меню), так и вызывать их в программах. В Origin включён собственный компилятор C/C++ с поддержкой и оптимизацией векторных и матричных вычислений. Origin поддерживает создание двухмерной, трёхмерной научной графики, которая создаётся с помощью готовых шаблонов, доступных для редактирования пользователем. Также возможно создавать новые собственные шаблоны. После создания изображения оно может быть отредактировано с помощью меню и диалогов, вызываемых двойным щелчком мыши на его элементах. Можно экспортировать полученные графики и таблицы в ряд форматов, таких как PDF, EPS, WMF, TIFF, JPEG, GIF и др. С помощью Origin можно проводить численный анализ данных, включая различные статистические операции, обработку сигналов и т. п.

Пакет Origin позволяет импортировать данные различных форматов, что позволяет нам обрабатывать данные, записанные в результате численного моделирования. В частности, данные могут быть записаны в файл формата ASCII. ASCII − это текстовый файл, содержащий числа и текст, разделенные какими-либо знаками или специальными символами (разделение может и отсутствовать). Такой файл, как правило, не содержит внутри себя файлового заголовка. После того, как запустили программу Origin Pro 7, и появилась таблица, в меню File (файл) будет доступна команда Import/Single ASCII (Импорт / Одиночный ASCII).

В появившемся стандартном запросе имени файла выберите нужный и нажмите Открыть. Должна появиться таблица с импортированными данными. Origin автоматически берет имя файла в качестве имени таблицы и использует текст из файла в качестве подписей столбцов.

На практике часто бывает необходимо аппроксимировать экспериментальные данные различными нелинейными функциями. Origin имеет богатый набор встроенных функций, часто применяемых в физике. Кроме того, имеется возможность задавать свои собственные функции. В меню имеются несколько пунктов, позволяющих быстро проводить аппроксимацию наиболее часто встречающимися функциями. Провести аппроксимацию можно несколькими альтернативными способами. Например, выбираем пункт меню Tools/ Sigmoidal Fit (инструменты/ аппроксимация сигмоидной (S-образной) кривой). Появится диалоговое окно Sigmoidal Fit. На закладке Settings (настройки) указываем количество точек, которые будут использоваться для построения графика: Points – 1000. В списке функций (Logged data fit function) выбираем Boltzman (Больцман). Переходим на закладку Operation. Поскольку в наших задачах известны значения горизонтальных асимптот, указываем эти значения в окошках Upper (верхняя) и Lower (нижняя), и отмечаем галочками, что эти значения фиксированные. Нажимаем кнопку Fit. Описанный метод является только одним из возможных вариантов проведения аппроксимации. Наиболее богатые возможности представляет мастер аппроксимаций NLSF Wizard, который можно вызвать из пункта меню Analysis/Non–linear Curve Fit.

Пакет программ LaTeX

Пакет позволяет автоматизировать многие задачи набора текста и подготовки статей, включая набор текста на нескольких языках, нумерацию разделов и формул, перекрёстные ссылки, размещение иллюстраций и таблиц на странице, ведение библиографии и др. [6]. Кроме базового набора существует множество пакетов расширения LaTeX. Первая версия была выпущена Лесли Лэмпортом в 1984 году; текущая версия после создания в 1994 году испытывала некоторый период нестабильности, окончившийся к концу 90-х годов, а в настоящее время стабилизировалась (хотя раз в год выходит новая версия).

Общий внешний вид документа в LaTeX определяется стилевым файлом. Существует несколько стандартных стилевых файлов для статей, книг, писем и т. д., кроме того, многие издательства и журналы предоставляют свои собственные стилевые файлы, что позволяет быстро оформить публикацию, соответствующую стандартам издания. Во многих развитых компьютерных аналитических системах, например, Maple, Mathematica, Maxima возможен экспорт документов в формат *.tex.

Главная идея LaTeX состоит в том, что авторы должны думать о содержании, о том, что они пишут, не беспокоясь о конечном визуальном облике (печатный вариант, текст на экране монитора или что-то другое). Готовя свой документ, автор указывает логическую структуру текста (разбивая его на главы, разделы, таблицы, изображения), а LaTeX решает вопросы его отображения. Так содержание отделяется от оформления. Оформление при этом или определяется заранее (стандартное), или разрабатывается для конкретного документа. Это похоже на стили оформления, которые используются в текстовых процессорах, или на использование стилевых таблиц в HTML.

Возможности системы, в принципе, не ограничены (из-за механизма программирования новых макросов). Вот список некоторых возможностей, предлагаемых стандартными макросами:

§ высококачественные алгоритмы расстановки переносов, определения междусловных пробелов, балансировки текста в абзацах;

§ автоматическая генерация содержания, списка иллюстраций, таблиц и т. д.;

§ удобный механизм работы с перекрёстными ссылками на формулы, таблицы, иллюстрации, их номер или страницу;

§ удобный механизм цитирования библиографических источников, работы с библиографическими картотеками;

§ размещение иллюстраций (иллюстрации, таблицы и подписи к ним автоматически размещаются на странице и нумеруются);

§ оформление математических формул (очень качественное их отображение, нумерация с учётом односторонности/двусторонности печати документа), возможность набирать многострочные формулы, большой выбор математических символов;

§ оформление химических формул и структурных схем молекул органической и неорганической химии;

§ оформление графов, схем, диаграмм, синтаксических графов;

§ оформление алгоритмов, исходных текстов программ (которые могут включаться в текст непосредственно из своих файлов) с синтаксической подсветкой;

§ разбивка документа на отдельные части (тематические карты).

Базовые возможности работы с математическими формулами расширяются с помощью пакета AMS-LaTeX.

Исходные файлы для LaTeX’а можно сравнить с программами. Документ LaTeX — это текстовый файл, содержащий специальные команды языка разметки. Сам документ делится на преамбулу и тело. Преамбула содержит информацию про класс документа, использованные пакеты макросов, определения макросов, автора, дату создания документа и другую информацию. Тело документа содержит собственно текст документа и команды разметки. Оно должно находиться в окружении document. Слова состоят из непрерывной последовательности символов, отделяются пробелами, причём, количество пробелов не имеет значения. Также пробелом считается единичный переход на новую строку. Пустые строки разделяют текст на абзацы.