...
...

Экс-Mr. Самоделкин или несколько слов о научном ПО

Образование, сопровождение производственных/технологических процессов и исследований — ниши, в которых спрос всегда велик. Есть где развернуться и молодому поколению разработчиков…

В мире научного софта не так давно произошло знаменательное событие — начали отказываться от MS-DOS:))). Это, конечно, шутка, но в ней есть доля правды. Ни в какой другой сфере вы не увидите такого количества интерфейсного ретро и спартанства (за исключением некоторого ПО для магазинов и сборщиков мебели:)). Есть, конечно, подвижки, но выход из «царства фортрана» пока только мерцает на горизонте. Это дает фору следующему поколению разработчиков. А в последнее время появились программы, не только правильно или уникально считающие, но и обладающие современными GUI (графическими пользовательскими интерфейсами), встроенными продвинутыми средствами визуализации процессов. То есть сформировался определенный рынок, который стал выходить за рамки исследовательских лабораторий. Причем мы говорим о программах, а не html-справочниках.

Вообще, математикам повезло — у них есть Matlab и Mathcad, инженерам и архитекторам тоже — спектр профессиональной продукции простирается от AutoCAD до Cinema4D. Перечисленный софт на слуху, о нем часто пишут. Задачей этого материала является обзор менее известных на нашем рынке программ.

CambridgeSoft ChemOffice Ultra





Продукцию CambridgeSoft очень часто называют лучшей в мире, причем в различных областях. Это объясняется тем, что разработчики весьма кропотливо подходят к делу, и в большинстве случаев объединяют огромное количество справочной информации и специальные, уникальные по сути, средства визуализации.

Впрочем, у любого серьезного научного или инженерного пакета, не только от CambridgeSoft, всегда есть один весомый недостаток. Его нужно осваивать, что иногда не просто даже для специалистов своего дела. Особенно это актуально для случаев, когда юзабилити интерфейса не продумано, функциональность распределена неравномерно. А худший случай, по моему скромному мнению, это когда все дробится на отдельные программы. Так и в случае ChemOffice мы видим комплект из нескольких программ. Мало того, существует несколько вариантов «поставки», то есть версии Ultra, Pro и так далее. Ученые создали «удобную для себя» систему, и пусть она во многом выглядит по-спартански по сравнению со многими коммерческими продуктами, она работает. Впрочем, нельзя сказать, что программы ChemOffice сложны в изучении, опытный химик окунется в них с головой, особенно его поразит графический редактор.

По существу, комплект ChemOffice предназначен не совсем для тех, кто хочет изучить химию как таковую, это взрослый продукт, и область его применения простирается на сопровождение химико-биологических исследований и для промышленности. То есть это — для профессионалов. Хотя справочная база будет полезна и студентам, а графический редактор имеет множество встроенных шаблонов и полезных вещей для быстрого и удобного рисования структур. Что интересно, справочная база совмещена с базой по поставщикам. То есть вы можете выбрать какое-либо соединение и сразу же узнать где, как и по какой цене его можно приобрести.

Как уже говорилось, в комплекте имеется продвинутый специализированный графический редактор ChemDraw, который имеет целый набор инструментов рисования, а также включает функции ЯМР расщепления, многостраничные рабочие документы, стереохимию, быстрый доступ к всевозможной справочной информации, помимо этого не стоит забывать плотную интеграцию с сопроводительными интернет-сервисами. То есть информация обновляется. ChemDraw нельзя назвать неудобным, копнув глубже, вы поймете, в чем основная проблема — очень много инструментария. И аналогов такому найти практически невозможно.

Помимо стандартных средств рисования в редакторе имеются специальные коллекции шаблонов (Other Toolbars), в которые входят:
. Amino Acid Side Chains и Amino Acids (аминокислоты).
. Aromatics (ароматсоединения).
. Bicyclics (бициклические).
. Clipware (две коллекции шаблонов химических инструментов — мензурки и т.п.).
. Conformers (согласования структур).
. Cp Rings и Ph Rings (шаблоны для структур с мультицентровой привязкой, полигапто и т.п.).
. Cycloalkanes (циклоалканы).
. DNA templates (шаблоны ДНК).
. Functional Groups (функциональные группы).
. Hexoses (гексозы).
. Nanotubes.
. Polyhedra (многогранники).
. Polypeptides (полипептиды).
. RNA templates (шаблоны РНК).
. и т.д., то есть, символы, цвета, специфические структуры, стереохимия…

Алгоритм рабочего процесса, который подразумевается в рамках редактора, позволяет создавать структуры «на лету»: есть специальные возможности для связки элементов, предусмотрены различные варианты представления.
В общем, ChemOffice можно поставить 10 из 10, несмотря на некоторые интерфейсные недочеты.

Periodic Table 2002

Эту программу написал студент или даже учащийся, но несмотря на это, если вы будете искать в Интернете таблицу Менделеева в разделе софта, то большинство ссылок приведет к Periodic Table 2002. В принципе, это не просто таблица. К каждому элементу дается множество сопутствующих данных, включая даже то, какого цвета каждое вещество. Все структурировано, есть функция поиска. В общем, неплохое подручное средство.

Программа не бесплатна, trial, регистрация стоит $12, скачивается с сайта www.garfinc.com.

Wolfram Mathematica

От математических программ студентам и учащимся нужно выполнение двух требований:
. чтобы было не намного сложнее калькулятора;
. чтобы соответствовало учебному плану.

Почему так? Не всегда хватает времени и сил для изучения какого-нибудь глобального пакета, а без компьютерной помощи сейчас не обойтись. Программа Wolfram Mathematica не так сильно известна у нас по сравнению с MathCAD или Matlab, но вместе с тем продукт очень интересный. Самое главное — он очень легок в освоении, на прилавках магазинов вы вряд ли увидите книгу: «Wolfram Mathematica. Полное руководство», потому как все доступно и изучаемо на уровне предварительных уроков, где тривиально показывают, как вводить и что нажимать. Эти уроки запускаются на старте программы. По существу, вам нужно изучить несколько ключевых слов и пару комбинаций горячих клавиш. Графики выводятся как в 2D, так и в 3D, при этом есть операция-команда Manipulate. С ее использованием вы можете вынести на управление изменения значения того или иного параметра — на визуальном отображении графика или же в решении уравнения появляется движок-слайдер. Это очень удобно и быстро реализуемо.

Вся работа построена по обычному принципу записей на бумаге. Идет последовательно. То есть вы пишете 5+5, потом «=», считаете, а в данном случае нажимаете Shift+Enter, появляется результат или выводится график. После делаете следующую запись. И рабочие документы здесь называются Notebook (в переводе — тетрадь или записная книжка).

На самом деле как раз тут, может, и имеет смысл разобраться глубже, потому как Mathematica позволяет делать красивые отчеты, включающие изображения, графики, анимацию и т.п. во внутреннем формате демонстраций. Также есть возможность сохранения в PDF, HTML, XHTMLMathML, XML, RTF, TeX.

Программа заслуживает высокой оценки в силу принципа, на котором она построена. То есть фактически вам потребуется пять минут на освоение и — в работу. Вот как важны хорошо продуманные рабочая структура и графический интерфейс.

Mathematica также удобно использовать в качестве инженерного калькулятора. Если сравнивать с возможностями Excel, то продукт от Wolfram является более удобным именно с точки зрения математики. Причем сейчас их Mathematica находится в той стадии, когда усложнений еще немного. Обычно такие приложения постепенно превращаются в монстров.

3D Graph

Русская разработка (бесплатна для россиян), скачивается с сайта www.romanlab.com. Чем она примечательна? В принципе, это рабочая лошадка, совмещающая в себе калькулятор и систему визуализации графиков. В качестве исходных данных для последних вы можете вводить как формулы, так и просто составлять таблицы с данными. Также предусмотрена возможность анимации. Системы генерации отчетов нет, хотя это не проблема. Плюсы 3D Graph состоят в том, что она бесплатна, легка в освоении, а также позволяет быстро составлять графики по табличным данным. Например, вы ставите эксперимент или производите вычисления и вам нужно быстро увидеть наглядно: какая зависимость получается. Более удобное и быстрое средство для этого придумать трудно.

Об остальном…

Вот, так вот… «об остальном»! Спросите, где физика? Есть хорошие начинания, но чаще всего они не выходят за пределы лабораторных работ или попыток ведущих вузов в создании уникального электронного учебника. Перед обзором я рассмотрел три интерактивных курса, но каждый из них имеет недостатки, к тому же они не сравнимы с хорошими книгами. Поэтому и рекомендаций давать не буду. Это же касается некоторых попыток в биологии, географии, астрономии. Впрочем, очень много справочной информации вы можете найти на специализированных интернет-ресурсах.

Как можно наблюдать, наиболее сильно на программном уровне представлены математика и инженерное дело.

Кристофер christopher@tut.by



© Компьютерная газета

полезные ссылки
Аренда ноутбуков