1 Руководство пользователя wxMaxima

WxMaxima — графический интерфейс пользователя для системы компьютерной алгебры (СКА) Maxima. WxMaxima позволяет использовать все функции Maxima. А также предоставляет ряд удобных мастеров для работы с наиболее распространёнными функциями. Данное руководство описывает некоторые из этих функций, которые делают wxMaxima одним из наиболее популярных графических интерфейсов для Maxima.

2 Введение в wxMaxima

2.1 Maxima и wxMaxima

В области открытого программного обеспечения большие системы обычно делятся на небольшие проекты, которые проще обслуживать небольшим группам разработчиков. Например, программа записи компакт-дисков будет состоять из средства командной строки, которое фактически выполняет запись CD, и графического интерфейса пользователя, позволяющего выполнять запись без необходимости изучения всех ключей командной строки, как и вообще без необходимости использования консоли. Одним из преимуществ такого подхода является возможность применить силы и средства, вложенные в разработку консольной программы, в работе сразу нескольких программ: Одна и та же программа записи компакт-дисков может использоваться и в виде модуля файлового менеджера «Отправить на CD», и в качестве функции музыкального проигрывателя «Запись на CD», и в качестве программы записи CD в составе системы резервного копирования DVD. Другим преимуществом такого подхода является разделение одной большой задачи на меньшие части, позволяющее разработчикам создавать несколько интерфейсов для одной и той же программы.

Система компьютерной алгебры (СКА) в исполнении Maxima вполне вписывается в эту парадигму. СКА может выполнять роль логики калькулятора произвольной точности, либо выполнять автоматические преобразования формул в составе более крупной системы, например, Sage). И при этом вполне может применяться и в качестве независимой системы. Работать с Maxima можно в командной строке. Однако часто интерфейс в стиле wxMaxima обеспечивает более эффективную работу с ПО, особенно новичкам.

2.1.1 Maxima

Maxima является полноценной системой компьютерной алгебры (СКА). СКА представляет собой программу, которая решает математические задачи путём преобразования формул для нахождения формулы, способной решить заданную задачу, в противоположность простому выводу числового значения результата. Иными словами, Maxima может служить в качестве калькулятора, выводящего числовые представления переменных, и вместе с тем может выдавать и аналитические решения. Более того, она предлагает ряд числовых методов анализа для уравнений или систем уравнений, которые не могут быть решены аналитически.

Исчерпывающая документация Maxima доступна в сети Интернет. Часть этой документации также доступна в меню справки wxMaxima. При нажатии клавиши Help (на большинстве систем эту функцию выполняет клавиша F1) контекстно-зависимая функция справки wxMaxima автоматически переходит на страницу руководства Maxima с описанием команды, заданной в поле ввода.

2.1.2 WxMaxima

WxMaxima — это графический интерфейс пользователя, полностью сохраняющий функциональность и гибкость Maxima. WxMaxima предлагает пользователям графическое отображение наряду с множеством функциональных возможностей, позволяющих сделать работу с Maxima более простой и приятной. Например, wxMaxima может экспортировать содержимое любой ячейки (а при необходимости и любой части формулы) в виде текста в формате LaTeX или MathML одним щелчком правой клавиши мыши. Это позволяет экспортировать целую книгу либо в виде HTML-файла, либо в виде файла LaTeX. Документация wxMaxima, включая рабочие книги для иллюстрации аспектов использования программы, доступна онлайн на сайте справки wxMaxima, а также в меню справки программы.

Введённые в wxMaxima вычисления выполняются в фоновом режиме консольной программой Maxima.

2.2 Основная информация о рабочей книге

Большая часть интерфейса wxMaxima интуитивно понятна, но некоторые детали требуют особенного внимания. Этот сайт содержит несколько рабочих книг, помогающих разобраться в различных аспектах работы с wxMaxima. Проработка некоторых из них (особенно «(wx)Maxima за 10 минут») позволит лучше ознакомиться как с содержимым Maxima, так и с использованием wxMaxima во взаимодействии с Maxima. Это руководство концентрируется на описании таких аспектов wxMaxima, которые не будут интуитивно понятны, и описание которых может отсутствовать в материалах, доступных онлайн.

2.2.1 Метод работы с использованием рабочих книг

Одним из незначительного числа нестандартных подходов, нашедших применение в wxMaxima является организация данных для работы с Maxima по полям, которые вычисляются (имеется в виду «отправляются в Maxima») только по требованию пользователя. При вычислении ячейки все команды в этом поле, и только в этом поле, вычисляются путём пакетной обработки. (Предыдущее высказывание не совсем точно: Можно выбрать несколько смежных полей для совместного вычисления. Также Maxima может вычислять сразу все поля в рабочей книге за один проход.) Принятый в WxMaxima подход к отправке команд для вычисления на первый взгляд может показаться необычным. Однако он значительно упрощает работу с большими документами (где пользователь не хочет, чтобы каждое изменение автоматически запускало полный пересчёт целого документа). А также данный подход очень удобен для отладки.

При вводе текста wxMaxima автоматически создаёт новое поле рабочего листа. Тип этого поля можно выбрать в панели инструментов. Если создано поле кода, то это поле может быть отправлено в Maxima, после чего ниже этого кода выводится результат вычисления. Пара таких команд показана ниже.

При вычислении содержимого, введённого в поле ввода, Maxima назначает вводу метку (по умолчанию отображается красным и распознаётся по %i), который позволяет адресовать её позднее в сеансе wxMaximma. Сгенерированный в Maxima вывод также получает заголовок, начинающийся с %o и по умолчанию скрыт, если только пользователь не назначит выводу имя. Тогда заданный пользователем заголовок будет по умолчанию отображаться. Хотя автоматически создаваемый в Maxima заголовок в виде %o также будет доступен.

Рядом с полями ввода wxMaxima позволяет разместить текстовые поля для документации, поля изображений, поля заголовков, поля глав и поля разделов. Каждая ячейка имеет свой собственный буфер отмены действий, поэтому отладка путём внесения изменения в значения нескольких полей с последовательной отменой ненужных изменений выполняется несложно. Более того, рабочий лист также имеет глобальный буфер отмены действий, который может отменять изменения полей, добавления и удаления.

На рисунке внизу показаны различные типы полей (поля заголовков, поля разделов, поля подразделов, текстовые поля, поля ввода/вывода и поля изображений).

2.2.2 Поля

Рабочий лист состоит из полей. WxMaxima оперирует следующими их типами:

• Math cells, containing one or more lines of Maxima input.
• Output of, or a question from, Maxima.
• Image cells.
• Text cells, that can for example be used for documentation.
• A title, section or a subsection. 6 levels of different headings are possible.
• Page breaks.

По умолчанию при вводе текста в wxMaxima автоматически создаётся математическое поле. Поля других типов можно создавать с помощью меню «Поле», с помощью указанных в меню сочетаний клавиш или раскрывающегося списка в панели инструментов. При создании не-математической ячейки любой текст, введённый в файл, интерпретируется как текст.

Текст комментария (в стиле языка C) может использоваться в математических полях следующим образом: /* Этот комментарий будет игнорироваться Maxima */

«/*» указывает начало комментария, «*/» указывает его конец.

2.2.3 Горизонтальный и вертикальный курсоры

Если пользователь пытается выделить предложение полностью, текстовый процессор будет автоматически пытаться расширить выделение, чтобы оно начиналось и завершалось на границе слова. Подобным образом при выборе более одного поля wxMaxima расширяет выделение до целых полей.

Необычной возможностью wxMaxima является гибкость при перетаскивании, осуществляемая путём определения двух типов курсоров. При необходимости WxMaxima переключается между ними автоматически:

• The cursor is drawn horizontally if it is moved in the space between two cells or by clicking there.
• A vertical cursor that works inside a cell. This cursor is activated by moving the cursor inside a cell using the mouse pointer or the cursor keys and works much like the cursor in a text editor.

После загрузки wxMaxima отображается только мигающий горизонтальный курсор. Если начать ввод, автоматически создаётся математическое поле и курсор принимает обычную вертикальную форму (стрелка вправо играет роль «приглашения ввода», после вычисления математического поля (CTRL+ENTER), выводятся метки, например, (%i1), (%o1)).

Может потребоваться создание поля другого типа (с помощью меню «Поле»), например, поля заголовка или текстового поля, в котором будет содержаться описание назначения работы, выполняемое при создании рабочего листа.

При переходе по различным полям также отображается горизонтальный (мигающий) курсор в местах, где в рабочий лист можно ввести поле (математическое поле простым вводом формулы, либо поле другого типа с помощью меню).

2.2.4 Отправка полей в Maxima

Команда в поле кода исполняется однажды путём нажатия сочетания клавиш CTRL+ENTER, SHIFT+ENTER или клавиши ENTER на клавиатуре. По умолчанию wxMaxima вводит команды при нажатии CTRL+ENTER или SHIFT+ENTER, но после соответствующей настройки wxMaxima будет выполнять команды нажатием ENTER.

2.2.5 Автодополнение команд

WxMaxima содержит функцию автодополнения, которая включается через меню («Поле/Завершить слово»), либо путём нажатия сочетания клавиш CTRL+SPACE. Автодополнение зависит от контекста. Например, при активации из спецификации модулей для ezUnits будет предлагаться список применимых модулей.

Помимо дополнения имени файла, имени модуля, текущей команды или имени переменной, автодополнение может отображать шаблон большинства команд с указанием типа (и значения) необходимых для неё параметров. Для включения этой функции нажмите SHIFT+CTRL+SPACE или выберите соответствующий элемент меню («Поле/Показать шаблон»).

2.2.5.1 Греческие символы

Компьютеры традиционно хранят символы в 8-разрядных значениях. Это позволяет создать набор из 256 различных символов. В такой набор можно включить все буквы, числа и символы управления (конец передачи, конец строки, линии и углы для рисования прямоугольников меню и т.д..) практически любого языка.

Для большинства стран выбранная кодовая страница из 256 символов не включает дополнительные символы, такие как греческие буквы, хотя они часто используются в математике. Для преодоления данного ограничения был разработан Юникод: кодировка, позволяющая стандартно использовать латиницу, но содержит намного больше 256 символов.

Maxima позволяет использовать Юникод, если она была скомпилирована компилятором Lisp, который либо поддерживает Юникод, либо не занимается вопросом кодирования символов. Поскольку из пары представленных условий по крайней мере одно может оказаться справедливым, WxMaxima поддерживает метод ввода греческих символов с помощью клавиатуры:

• A Greek letter can be entered by pressing the ESC key and then starting to type the Greek character’s name.
• Alternatively it can be entered by pressing ESC, one letter (or two for the Greek letter omicron) and ESC again. In this case the following letters are supported:

Для ввода греческих букв также можно воспользоваться боковой панелью «Греческие буквы».

2.2.5.1.1 Внимание: Похожие буквы

Несколько букв латиницы схожи с греческими буквами. Например, латинская «A» и греческая буква «Альфа». Однако, не смотря на кажущееся сходство, они являются разными символами, и представлены в Юникоде различными кодовыми точками (числами).

Это может привести к возникновению проблем, если задать значение переменной A, но впоследствии пытаться использовать греческую букву Альфа для выполнения каких-либо операций с этой переменной, особенно при печати. Для греческой буквы Мю (которая может использоваться и в качестве приставки микро-) также существует две различных кодовых точки Юникода.

Поэтому на боковой панели «Греческие буквы» имеется параметр, позволяющий сделать схожие буквы недоступными (изменяется в контекстном меню).

Подобный механизм существует для ввода различных математических символов:

Точно также для ввода математических символов можно использовать боковую панель «Математические символы».

Если специальный символ отсутствует в списке, то произвольный символ Юникода можно ввести нажатием ESC [код символа (шестнадцатеречный)] ESC. С помощью контекстного меню боковой панели «Математические символы» можно также отобразить список всех доступных символов Юникод, которые можно добавить на эту панель или в рабочий лист.

Таким образом комбинация ESC61ESC позволяет ввести символ «a».

Обратите внимание, что большая часть этих символов (заметным исключением являются логические символы) не имеют специального значения в Maxima и поэтому будут интерпретироваться как обычные символы. Если Maxima собирается в компиляторе Lisp, не имеющем поддержки символов Юникода, то при использовании их может быть выведено сообщение об ошибке.

Также может случится, что греческие или математические символы отсутствуют в выбранном шрифте, в силу чего отображение их будет невозможно. Для решения проблемы в данном случае необходимо выбрать другие шрифты (с помощью меню: «Правка -> Настройка -> Стиль»).

2.2.6 Замена символов Юникода

wxMaxima will replace several Unicode characters with their respective Maxima expressions, e.g. ² with ^2, ³ with ^3, the square root sign with the function sqrt(), the (mathematical) Sigma sign (which is not the same Unicode character as the corresponding Greek letter) with sum(), etc.

Unicode has several “common” fractions encoded as one Unicode code point: ¼, ½, ¾, ⅐, ⅑, ⅒, ⅓, ⅔, ⅕, ⅖, ⅗, ⅘, ⅙, ⅚, ⅛, ⅜, ⅝, ⅞

wxMaxima will replace them with their Maxima representations, e.g (1/4) before the input is sent do Maxima. There are also ⅟, which will be replaced by 1/ and ↉ (used in baseball), which will be replaced by (0/3).

It is recommended to use Maxima code (not these Unicode code points) in input cells (Rationale: (a) it might be possible, that the used font for math input does not contain them; (b) if you save the document as wxm-file, it is usually readable by (command line) Maxima, but these changes will of course not work in command line Maxima); but they may occur, if you cut&paste a formula from another document.

2.2.7 Боковые панели

Ярлыки для наиболее важных команд Maxima, таких как содержание, окна с отладочными сообщениями или история последних введённых команд, могут размещаться на боковых панелях. Включаются они с помощью меню «Вид», а также могут перемещаться в другие места внутри или снаружи окна wxMaxima. Другие полезные панели позволяют вводить греческие буквы с помощью мыши.

Боковая панель «Содержание» позволяет увеличивать или уменьшать заголовок путём щелчка по заголовку правой клавишей мыши с последующим выбором верхнего или нижнего типа заголовка.

2.2.8 Вывод MathML

Несколько текстовых процессоров и подобных им программ способы распознать ввод MathML и автоматически вставить его в виде редактируемого двумерного уравнения, либо (как LibreOffice) имеют редактор уравнений, позволяющий «импортировать MathML из буфера обмена». Другие поддерживают RTF maths. Поэтому в контекстном меню WxMaxima содержится несколько элементов.

2.2.9 Поддержка Markdown

WxMaxima поддерживает стандартные элементы форматирования Markdown, которые не конфликтуют с математической записью. Одним из таких элементов являются маркированные списки.

Обычный текст
 * Один элемент, уровень отступа 1
 * Другой элемент с уровнем отступа 1
   * Элемент на втором уровне отступа
   * Второй элемента на втором уровне отступа
 * Третий элемент на первом уровне отступа
Обычный текст

WxMaxima считает цитатой текст, начинающийся символом >:

Обычный текст > цитата цитата цитата цитата > цитата цитата цитата цитата > цитата цитата цитата цитата Обычный текст

Вывод WxMaxima в формате TeX и HTML также распознаёт => и заменяет его на соответствующий символ Юникода:

cogito => sum.

Другие символы, которые распознаются при экспорте HTML и TeX: <= и >= для сравнений, двойная двухсторонняя стрелка (<=>), односторонние стрелки (<->, -> и <-) и +/- в качестве соответствующих заков. Для вывода TeX также распознаются << и >>.

2.2.10 Сочетания клавиш

Большинство сочетаний клавиш можно найти в тексте соответствующих меню. Поскольку они фактически берутся из текста меню и могут быть локализованы при переводе wxMaxima для использования клавиатур с соответствующими локальными настройками, то мы не будем приводить их здесь. Хотя несколько сочетаний клавиш с их псевдонимами в меню отсутствуют:

• CTRL+SHIFT+DELETE deletes a complete cell.
• CTRL+TAB or CTRL+SHIFT+TAB triggers the auto-completion mechanism.
• SHIFT+SPACE inserts a non-breaking space.

2.2.11 Код TeX при экспорте в TeX

Если поле начинается с TeX: экспорт TeX будет содержать дословно текст, который который следует за меткой TeX:. Эта функция позволяет вводить разметку TeX непосредственно в рабочую книгу wxMaxima.

2.3 Форматы файлов

Разрабатываемые в сеансе wxMaxima материалы могут сохранятся для дальнейшего использования одним из трёх способов:

2.3.1 .mac

Файлы .mac представляют собой обычные текстовые файлы, содержащие команды Maxima. Их можно считывать с помощью команд Maxima batch() или load(), либо с помощью меню wxMaxima «Файл/Пакетный файл».

Ниже приводится один пример. Quadratic.mac определяет функцию, после чего генерирует график с помощью wxdraw2d(). Впоследствии выводится содержимое файла Quadratic.mac и вычисляется вновь определённая функция f().

Внимание: Не смотря на то, что файл Quadratic.mac имеет обычное расширение Maxima (.mac), прочитать его сможет только wxMaxima, поскольку команда wxdraw2d() является расширение wxMaxima для Maxima. (Командная строка) Maxima проигнорирует неизвестную команду wxdraw2d(), просто продублировав её имя в выводе.

Файлы .mac можно использовать для создания собственной библиотеки макросов. Но, поскольку они не содержат достаточно информации по структуре, то не могут быть считаны как сеанс wxMaxima.

2.3.2 .wxm

Файлы .wxm содержат рабочий лист, за исключением вывода Maxima. В версиях Maxima >5.38 эти файлы можно читать с помощью функции Maxima load() точно также как и файлы .mac. Но неизбежной проблемой этого текстового формата является несовместимость рабочих листов, использующих новые функции, со старыми версиями wxMaxima.

2.3.2.1 Формат файлов wxm

Это простой текстовый файл (открывается в текстовом редакторе), в котором содержимое полей хранится в виде специальных комментариев Maxima.

Файл начинается со следующего комментария:

/* [wxMaxima batch file version 1] [ DO NOT EDIT BY HAND! ]*/ /* [ Created with wxMaxima version 24.02.2_DevelopmentSnapshot ] */

Затем следуют поля, записанные в виде комментариев Maxima. Например, поле раздела:

/* [wxMaxima: section start ]
Заголовок раздела
   [wxMaxima: section end   ] */

или (разумеется, в математическом поле ввод будет не закомментирован (вывод в файле wxm не сохраняется)):

/* [wxMaxima: input   start ] */
f(x):=x^2+1$
f(2);
/* [wxMaxima: input   end   ] */

Изображения закодированы в Base64. В первой строке находится тип изображения:

/* [wxMaxima: image   start ]
jpg
[кажущаяся беспорядочной последовательность символов]
   [wxMaxima: image   end   ] */

Разрыв страницы представляет собой одну строку следующего содержания:

/* [wxMaxima: page break    ] */

При этом для свёрнутых полей используется разметка:

/* [wxMaxima: fold    start ] */
...
/* [wxMaxima: fold    end   ] */

2.3.3 .wxmx

Этот файл на основе формата XML сохраняет рабочий лист целиком, включающая такие параметры, как масштаб отображения и список отслеживания. Этот формат самый предпочтительный.

2.3.3.1 Формат файлов wxmx

Файл wxmx похож на двоичный формат, но работать с ним можно с помощью базовых инструментов ОС. Это файл zip, который можно разархивировать с помощью программы unzip (рекомендуется переименовать файл, чтобы программа unzip могла распознать его в ОС). При создании файла используется не функция сжатия, а способность объединять несколько файлов в один - изображения уже сжаты, а всё остальное представлено простым текстом (занимает куда меньший объём, чем громадные включаемые изображения).

Содержит следующие файлы:

• mimetype: this file does contain the mimetype of wxMaxima files: text/x-wxmathml
• format.txt: a short description about wxMaxima and the wxmx file format
• Images (e.g. png, jpeg): inline plots which were produced in the wxMaxima session and included images.
• content.xml: a XML document, which contains the various cells of your document in XML format.

Таким образом, в случае появления ошибок можно разархивировать документ wxMaxima (рекомендуется сначала переименовать его в файл zip), внести изменения в файл content.xml в текстовом редакторе, либо заменить сломанное изображение, снова собрать файл zip и заменить расширение zip на wxmx - и получаем отредактированный файл wxmx.

2.4 Параметры конфигурации

Для некоторых общих переменных конфигурации wxMaxima обеспечивает два вида установки параметров конфигурации:

• The configuration dialog box below lets you change their default values for the current and subsequent sessions.
• Also, the values for most configuration variables can be changed for the current session only by overwriting their values from the worksheet, as shown below.

2.4.1 Частота кадров анимации по умолчанию

Значение частоты кадров анимации, использующееся при создании новых анимаций, содержится в переменной wxanimate_framerate. Начальное значение этой переменной, которое будет содержаться в новом рабочем листе, можно изменить в диалоговом окне настройки параметров конфигурации.

2.4.2 Размер графика по умолчанию для новых сеансов maxima

Начиная со следующего запуска, указанный размер будет использоваться для создания графиков, встраиваемых в рабочий лист, если значение параметра wxplot_size не изменялось maxima.

Чтобы задать размер одного графика используйте следующую запись при установке значения переменной для одной команды:

wxdraw2d(
   explicit(
       x^2,
       x,-5,5
   )
), wxplot_size=[480,480]$

2.4.3 Создание парных скобок в текстовых элементах управления

Этот параметр активирует сразу две функции:

• If an opening parenthesis, bracket, or double quote is entered wxMaxima will insert a closing one after it.
• If text is selected if any of these keys is pressed the selected text will be put between the matched signs.

2.4.4 Не сохраняйте рабочий лист автоматически

При включении этого параметра файл с рабочим листом перезаписывается только по требованию пользователя. В случае сбоя/отключении питания/… свежая резервная копия остаётся доступной во временном каталоге.

Если этот параметр не включён, работа wxMaxima больше напоминает современное приложение сотового телефона:

• Files are saved automatically on exit
• And the file will automatically be saved every 3 minutes.

2.4.5 Где сохраняется конфигурация параметров?

При использовании Unix/Linux параметры конфигурации сохраняются в домашнем каталоге в файле .wxMaxima (если используется wxWidgets < 3.1.1) или в .config/wxMaxima.conf ((XDG-Standard), если используется wxWidgets >= 3.1.1). Версию wxWidgets можно посмотреть с помощью команды wxbuild_info(); или в меню «Справка->О программе». wxWidgets представляет собой кросс-платформенную библиотеку пользовательского интерфейса, на которой основан интерфейс wxMaxima (отсюда wx в имени). (Поскольку имя файла начинается с точки, .wxMaxima или .config будут скрытыми файлами).

При использовании Windows параметры конфигурации будут храниться в реестре. Записи wxMaxima в реестре будут храниться на следующем месте: HKEY_CURRENT_USER\Software\wxMaxima

3 Расширения Maxima

WxMaxima является прежде всего графическим интерфейсом Maxima. В этом качестве её главной целью является передача команд Maxima и получение результатов выполнения этих команд. Однако в некоторых случаях wxMaxima позволяет дополнить функциональные возможности Maxima. Уже упоминалась способность WxMaxima генерировать отчёты путём экспорта содержимого рабочей книги в файлы HTML и LaTeX. Этот раздел описывает способы, которые использует wxMaxima для усовершенствования использования графики в сеансе.

3.1 Переменные в нижнем регистре

Параметр wxsubscripts указывает, если (и как) wxMaxima будет автоматически переводить в нижний регистр имена переменных:

При значении false функциональная возможность отключена и wxMaxima не будет автоматически переводить в нижний регистр часть имён переменных после символа подчёркивания.

При значении 'all весь текст после символа подчёркивания будет переводиться в нижний регистр.

При значении true имена переменных отображаются в формате x_y в нижнем регистре, если

• Either x or y is a single letter or
• y is an integer (can include more than one character).

Если имя переменной не соответствует этим требованиям, её всё равно можно объявить в качестве «переводимой в нижний регистр» с помощью команды wxdeclare_subscript(variable_name); или wxdeclare_subscript([variable_name1,variable_name2,...]); Объявление переменной, в качестве переводимой в нижний регистр, можно обратить с помощью команды: wxdeclare_subscript(variable_name,false);

Для установки этих значений можно воспользоваться меню «Вид->Автоперевод в нижний индекс».

3.2 Информация в строке состояния

Долго работающие команды могут выводить информацию в строку состояния. Новая информация последовательно заменяет размещённую там старую (позволяя использовать строку состояния в качестве индикатора выполнения) и удаляется сразу по завершении выполнения отправленной в Maxima текущей команды. Безопасно использовать wxstatusbar() можно даже в библиотеках, использующих только команды Maxima (в противоположность wxMaxima): При отсутствии wxMaxima команда wxstatusbar() просто не будет выполняться.

for i:1 thru 10 do (
    /* Визуализация процесса выполнения */
    wxstatusbar(concat("Pass ",i)),
    /* (sleep n) — функция Lisp, которая может */
    /* предваряться символом "?". Она откладывает */
    /* выполнение программы (здесь: на 3 секунды) */
    ?sleep(3)
)$

3.3 Построение графиков

Построение графиков (в основном связано с графической системой) необходимо предполагает, что графический интерфейс пользователя обеспечит здесь ряд расширений к исходной программе.

3.3.1 Включение графиков в рабочий лист

Обычно Maxima использует внешнюю программу Gnuplot, которая открывает отдельное окно для каждого создаваемого графика. Поскольку во многих случаях удобнее вставлять графики в рабочий лист, wxMaxima предлагает вместо этого собственный набор графических функций, которые ничем не отличаются от соответствующих функций maxima, за исключением имени: Все они имеют префикс “wx”.

Следующие графические функции имеют wx-аналоги:

Если Maxima прочитает файл wxm (в консоли), то эти функции игнорируются (печатаются в выводе, как и другие неизвестные функции в Maxima).

If you got problems with one of these functions, please check, if the problem exists in the the Maxima function too (e.g. you got an error with wxplot2d(), check the same plot in the Maxima command plot2d() (which opens the plot in a separate Window)). If the problem does not disappear, it is most likely a Maxima issue and should be reported in the Maxima bugtracker. Or maybe a Gnuplot issue.

3.3.2 Увеличение или уменьшение вложенных графиков

Как указано выше, диалоговое окно настройки конфигурации позволяет изменять размер по умолчанию для создаваемых графиков, устанавливая начальное значение параметра wxplot_size. Графические процедуры wxMaxima используют эту переменную для получения размера графика в пикселах. Этот размер всегда можно запросить или использовать для установки размера последующих графиков:

wxplot_size:[1200,800]$
wxdraw2d(
    explicit(
        sin(x),
        x,1,10
    )
)$

Если изменить размер необходимо только у одного графика, Maxima обеспечивает канонический путь изменения атрибута только для текущего поля. В этом случае строка установки параметра wxplot_size = [value1, value2] присоединяется к команде wxdraw2d( ), и не является частью команды wxdraw2d.

wxdraw2d(
    explicit(
        sin(x),
        x,1,10
    )
),wxplot_size=[1600,800]$

Установка размера встроенного графика с помощью параметра wxplot_size работает для встроенного графика при использовании команд wxplot, wxdraw, wxcontour_plot и wximplicit_plot, а также для встроенных анимаций при использовании команд with_slider_draw и wxanimate.

3.3.3 Улучшение качества графиков

По всей видимости в Gnuplot не реализован универсальный способ определения наличия поддержки вывода растрового изображения в улучшенном качестве, реализуемый библиотекой Cairo. На системах, где Gnuplot скомпилирован с поддержкой этой библиотеки, параметр pngCairo в меню настройки конфигурации (может быть перезаписана с помощью переменной wxplot_pngcairo) включает поддержку сглаживания и дополнительные стили линий. Если включить параметр wxplot_pngCairo на системах без поддержки Gnuplot, то вместо графического изображения будут получены сообщения об ошибке.

3.3.4 Открытие встроенных графиков в интерактивных окнах Gnuplot

Если график был создан с помощью команд типа wxdraw (wxplot2d и wxplot3d в этой функции не поддерживаются) и размер файла основного проекта Gnuplot не слишком высок, то можно использовать контекстное меню wxMaxima, которое позволяет открыть график в интерактивном окне Gnuplot.

3.3.5 Открытие командной строки Gnuplot в окне plot

В MS Windows существует две программы Gnuplot: gnuplot.exe и wgnuplot.exe. Выбрать ту из них, которая будет использоваться, можно в меню настройки конфигурации. При этом wgnuplot.exe позволяет открыть окно командной строки для ввода команд gnuplot, а gnuplot.exe такой возможности не предоставляет. К сожалению, wgnuplot.exe позволяет Gnuplot на некоторое время «захватывать» фокус клавиатуры каждый раз при подготовке графика.

3.3.6 Вставка анимаций в электронную таблицу

Трёхмерные графики затрудняют чтение количественных данных. В качестве возможной альтернативы можно назначить третий параметр колёсику мыши. Команда with_slider_draw является версией команды wxdraw2d, позволяющей подготовить несколько графиков и переключаться между ними путём перемещения движка в верхней части экрана. WxMaxima позволяет экспортировать эту анимацию в виде анимированного файла gif.

Первые два аргумента команды with_slider_draw представляют собой имя переменной, значение которой пошагово изменяется в графиках, и список этих значений. За ними следуют обычные аргументы для wxdraw2d:

with_slider_draw(
    f,[1,2,3,4,5,6,7,10],
    title=concat("f=",f,"Hz"),
    explicit(
        sin(2*%pi*f*x),
        x,0,1
    ),grid=true
);

Аналогичный функционал для трёхмерных графиков доступен при использовании команды with_slider_draw3d, которая позволяет вращать трёхмерные графики:

wxanimate_autoplay:true;
wxanimate_framerate:20;
with_slider_draw3d(
    α,makelist(i,i,1,360,3),
    title=sconcat("α=",α),
    surface_hide=true,
    contour=both,
    view=[60,α],
    explicit(
        sin(x)*sin(y),
        x,-π,π,
        y,-π,π
    )
)$

Если ключевым моментом является общая форма графика, то небольшого смещения графика может быть достаточно, чтобы сделать его трёхмерную природу интуитивно узнаваемой:

wxanimate_autoplay:true;
wxanimate_framerate:20;
with_slider_draw3d(
    t,makelist(i,i,0,2*π,.05*π),
    title=sconcat("α=",α),
    surface_hide=true,
    contour=both,
    view=[60,30+5*sin(t)],
    explicit(
        sin(x)*y^2,
        x,-2*π,2*π,
        y,-2*π,2*π
    )
)$

Для тех, кто лучше знаком с plot, чем с draw, имеется другой набор функций:

• with_slider and
• wxanimate.

Обычно анимации воспроизводятся или экспортируются с частотой кадров, заданной в конфигурации wxMaxima. Для установки скорости воспроизведения отдельным анимациям можно воспользоваться параметром wxanimate_framerate:

wxanimate(a, 10,
    sin(a*x), [x,-5,5]), wxanimate_framerate=6$

Функции анимации используют команду Maxima makelist и подвержены тем же недостаткам, в связи с которыми значение переменной движка передаётся в выражение только когда переменная непосредственно видима в выражении. Поэтому следующий ниже пример вызовет появление ошибки:

f:sin(a*x);
with_slider_draw(
    a,makelist(i/2,i,1,10),
    title=concat("a=",float(a)),
    grid=true,
    explicit(f,x,0,10)
)$

Но при отправке Maxima явного запроса на передачу значения движка, построение графиков работает прекрасно:

f:sin(a*x);
with_slider_draw(
    b,makelist(i/2,i,1,10),
    title=concat("a=",float(b)),
    grid=true,
    explicit(
        subst(a=b,f),
        x,0,10
    )
)$

3.3.7 Одновременное открытие нескольких графиков в нескольких окнах

Эта функция Maxima (на системах, которые её поддерживают) не реализована в wxMaxima, но иногда может быть очень удобной. Следующий пример взят из письма, которое Mario Rodriguez отправил в рассылку Maxima:

```maxima load(draw);

/* Парабола в окне #1 */ draw2d(terminal=[wxt,1],explicit(x^2,x,-1,1));

/* Парабола в окне #2 */ draw2d(terminal=[wxt,2],explicit(x^2,x,-1,1));

/* Парабола в окне #3 */ draw3d(terminal=[wxt,3],explicit(x<sup>2+y</sup>2,x,-1,1,y,-1,1)); ```

Также возможно создание нескольких графиков в одном окне (то же самое возможно в командной строке Maxima при использовании стандартной команды draw()):

wxdraw(
  gr2d(
    key="sin (x)",grid=[2,2],
    explicit(sin(x),x,0,2*%pi)),
  gr2d(
    key="cos (x)",grid=[2,2],
    explicit(cos(x),x,0,2*%pi))
);

3.3.8 Боковая панель «График с помощью Draw»

Боковая панель «График с помощью Draw» работает как простой генератор кода, который позволяет создавать сцены, использующие гибкие возможности пакета draw, поставляемого с maxima.

3.3.8.1 Двумерный график

Генерирует основную конструкцию команды draw(), которая рисует двумерную сцену. Эту сцену далее необходимо заполнить командами, формирующими её наполнение, например, с помощью кнопок в строке под кнопкой «2D».

Одной из полезных функций кнопки «2D» является возможность задать сцену в виде анимации, где переменная (по умолчанию используется t) имеет разное значение в каждом кадре: Часто бывает проще понять анимированный двумерный график, чем те же самые данные в неподвижной трёхмерной сцене.

3.3.8.2 Трёхмерный график

Генерирует основную конструкцию команды draw(), которая рисует трёхмерную сцену. Если ни двумерная, ни трёхмерная сцена не заданы, при нажатии всех остальных кнопок создаётся двумерная сцена, содержащая генерируемую кнопкой команду.

3.3.8.3 Выражение

Добавляет стандартный график выражения, подобного sin(x), x*sin(x) или x^2+2*x-4, в команду draw(), в которой в данный момент находится курсор. Если команда draw отсутствует, то будет создана двумерная сцена. Каждая сцена может быть заполнена любым количеством графиков.

3.3.8.4 График неявной функции

Пытается найти все точки, для которых истинны выражения, подобные y=sin(x), y*sin(x)=3 или x^2+y^2=4, и помещает итоговую кривую в команду draw(), в которой в данный момент находится курсор. Если команда draw отсутствует, то будет создана двухмерная сцена.

3.3.8.5 График параметрической функции

Проводит переменную по шагам от нижнего до верхнего предела с использованием двух выражений, подобных t*sin(t) и t*cos(t), для генерации координат x, y (а в трёхмерных графиках ещё и z) для кривой, заданной в текущей команде draw.

3.3.8.6 Точки

Рисует несколько точек, которые при необходимости можно соединить. Координаты точек берутся из списка списков, двумерного массива, либо из одного списка или массива для каждой оси.

3.3.8.7 Заголовок диаграммы

Рисует заголовок в верхней части диаграммы,

3.3.8.8 Ось

Задаёт ось.

3.3.8.9 Контур

(Только для трёхмерных графиков): Добавляет отображение контурных линий, подобных изображаемым на картах гор, в команды создания графиков, которые следуют за текущей командой draw(), и/или на нижнюю плоскость графика. Данный мастер также позволяет полностью исключить начертание кривых, оставляя на графике только контуры.

3.3.8.10 Имя графика

Добавляет запись с отображением имени следующего графика к легенде диаграммы. Пустое имя отключает формирование легенды для последующих графиков.

3.3.8.11 Цвет линии

Задаёт цвет линии для последующих графиков, содержащихся в составе текущей команды draw.

3.3.8.12 Цвет заполнения

Задаёт цвет заполнения для последующих графиков, передаваемых в составе команды draw.

3.3.8.13 Сетка

Выводит мастер, позволяющий задать линии сетки.

3.3.8.14 Точность

Позволяет выбрать приемлемое значение компромисса между скоростью и точностью, являющейся неотъемлемой частью любой программы формирования графиков.

3.3.9 Modify font and font size for plots

Размер шрифта по умолчанию может оказаться слишком маленьким, особенно при использовании мониторов с высоким разрешением. Для команд на основе draw установка шрифта / размера шрифта выполняется с помощью таких параметров, как font=..., font_size=..., и подобных им:

wxdraw2d(
     font="Helvetica",
     font_size=30,
     explicit(sin(x),x,1,10));

Для команд построения диаграмм (например, wxplot2d, wxplot3d) размеры шрифтов и шрифты можно задавать с помощью команды gnuplot_preamble, например:

wxplot2d(sin(x),[x,1,10],
         [gnuplot_preamble, "set tics font \"Arial, 30\"; set xlabel font \",20\"; set ylabel font \",20\";"]);

Это позволяет в качестве шрифта для чисел установить Arial с размером 30, размер шрифта для xlabel и ylabel будет 20 (с шрифтом по умолчанию).

Изучите документацию Maxima и Gnuplot для получения более подробной информации. Примечание: Известно о наличии у Gnuplot проблем с шрифтами большого размера, см. wxMaxima issue 1966.

3.4 Встраивание графики

При использовании формата файла .wxmx встраивание графики в проект wxMaxima выполняется простым перетаскиванием. Но иногда (например, если содержимое изображения может измениться позднее во время сеанса) лучше задать загрузку файла изображения после проведения вычислений:

maxima show_image("man.png");

3.5 Файлы запуска

В диалоговом окне настройки конфигурации wxMaxima позволяет внести изменения в два файла с командами, которые запускаются при загрузке:

• A file that contains commands that are executed on starting up Maxima: maxima-init.mac
• one file of additional commands that are executed if wxMaxima is starting Maxima: wxmaxima-init.mac

Например, если Gnuplot установлен в /opt (может быть на MacOS), в эти файлы можно добавитьgnuplot_command:"/opt/local/bin/gnuplot"$ (либо /opt/gnuplot/bin/gnuplot или любой другой путь).

Эти файлы находятся в каталоге пользователя Maxima (обычно %USERPROFILE%/maxima в Windows, либо в $HOME/.maxima). Местоположение можно выяснить с помощью команды: maxima_userdir;

3.6 Специальные переменные wx…

• wxsubscripts tells Maxima if it should convert variable names that contain an underscore (R_150 or the like) into subscripted variables. See wxdeclare_subscript for details which variable names are automatically converted.
• wxfilename: This variable contains the name of the file currently opened in wxMaxima.
• wxdirname: This variable contains the name the directory, in which the file currently opened in wxMaxima is.
• wxplot_pngcairo tells whether wxMaxima tries to use Gnuplot’s pngcairo terminal that provides more line styles and a better overall graphics quality.
• wxplot_size defines the resolution of embedded plots.
• wxchangedir: On most operating systems wxMaxima automatically sets Maxima’s working directory to the directory of the current file. This allows file I/O (e.g. by read_matrix) to work without specifying the whole path to the file that has to be read or written. On Windows this feature sometimes causes error messages and therefore can be set to false from the config dialogue.
• wxanimate_framerate: The number of frames per second the following animations have to be played back with.
• wxanimate_autoplay: Automatically play animations by default?
• wxmaximaversion: Returns the version number of wxMaxima.
• wxwidgetsversion: Returns the wxWidgets version wxMaxima is using.

3.7 Структурный вывод двухмерных данных

Функция table_form() отображает двумерный список в более удобочитаемой форме, нежели при стандартном выводе процедуры Maxima. Ввод осуществляется в виде списка одного или нескольких списков. Как и команда «print», данная команда отображает вывод, даже когда завершается символом доллара. Завершение команды символом точки с запятой приводит к выводу такой же таблицы вместе с сообщением «done».

table_form(
    [
        [1,2],
        [3,4]
    ]
)$

Согласно примеру, представленному ниже, списки, собранные командой table_form, могут создаваться до выполнения команды.

Также, поскольку матрица является списком списков, матрицы могут схожим образом преобразовываться в таблицы.

3.8 Отчёты об ошибках

WxMaxima содержит новые функции, которые собирают информацию о текущей системе для формирования отчёта об ошибках:

• wxbuild_info() gathers information about the currently running version of wxMaxima
• wxbug_report() tells how and where to file bugs

3.9 Выделение вывода красным цветом

Команда Maxima box() вызывает вывод аргументов wxMaxima с выделением красным цветом, если второй аргумент команды содержит текст highlight.

3.10 Output rendering.

With set_display() one can set, how wxMaxima will render the output.

set_display('xml) is the default value. Here Maxima speaks to wxMaxima using an (machine readable) XML-dialect (can be seen in the “Raw XML sidebar”) and outputs the resulting formulas nicely rendered, e.g. pretty Matrices, Square root signs, fractions, etc.

set_display('ascii) causes wxMaxima to output formulas as in command line Maxima - as ASCII-Art.

set_display('none) causes ‘one-line’ ASCII results - the same as the command line Maxima command display2d:false; does.

4 Меню справки

Меню справки WxMaxima предоставляет доступ к руководству, подсказкам и некоторым примерам рабочих листов Maxima и wxMaxima, а также к демонстрациям в командной строке Maxima (команда demo()).

Обратите внимание на вывод демонстраций:

~~~ При выводе приглашения в виде ’_’ введите ’;’ и нажмите для продолжения демонстрации. ~~~

Это работает в командной строке Maxima, но в wxMaxima для продолжения демонстрации необходимо использовать сочетания клавиш: CTRL+ENTER

(Это можно настроить в меню «Настройка->Worksheet->Hotkeys for sending commands to Maxima».)

5 Устранение неполадок

5.1 Не удаётся установить соединение с Maxima

Maxima (программа, которая фактически выполняет математические расчёты) и wxMaxima (обеспечивает работу удобного пользовательского интерфейса) представляют собой отдельные программы, которые общаются посредством локальной вычислительной сети. Поэтому наиболее вероятной причиной проблемы могут быть сбои в работе соединения. Например, межсетевой экран может быть настроен таким образом, что не только предотвращает несанкционированные соединения, поступающие из сети Интернет (а возможно и некоторые соединения в обратном направлении), но также блокирует взаимодействие между процессами на одном и том же компьютере. Поскольку Maxima работает на процессоре Lisp, блокируемые процессы не обязательно будут носить имя «maxima». Для открытия сетевых соединений обычно используются программы: sbcl, gcl, ccl, lisp.exe или подобные им.

На компьютерах с Unix другой возможной причиной может быть неправильная конфигурация закольцованной сети, обеспечивающей сетевое соединение между двумя программами на одном компьютере.

5.2 Как сохранить данные из повреждённого файла .wxmx

Большинство современных форматов на основе XML представляют собой обычные zip-файлы. WxMaxima не использует функцию сжатия, поэтому содержимое файлов .wxmx можно просматривать в текстовом редакторе.

Если сигнатура в конце zip-файла после переименования повреждённого файла .wxmx в .zip остаётся нетронутой, то большинство операционных систем смогут обеспечить извлечение любой части находящихся в нём данных. Это может быть сделано при необходимости восстановления исходных файлов изображений из текстового документа. И даже повреждение сигнатуры zip файла не означает, что всё потеряно: Если во время сохранения wxMaxima возникли проблемы, то остаётся файл .wxmx~, содержимое которого может оказаться полезным.

И даже если этого файла нет: Формат файла .wxmx представляет собой контейнер, содержимое XML в котором хранится без сжатия. Можно переименовать файл .wxmx в файл .txt и с помощью текстового редактора восстановить XML-содержимое файла (которое начинается со строки <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> и завершается строкой </wxMaximaDocument>. До и после этих строк в текстовом редакторе располагается нечитаемый двоичный код).

Если извлечь это содержимое (например, скопировать и вставить этот текст в новый файл) и сохранить отдельно в текстовый файл с расширением .xml, то wxMaxima сможет восстановить текст из этого документа.

5.3 Требуется вывод отладочной информации на экран до завершения работы

команды

Обычно wxMaxima начинает вёрстку только после полной передачи двумерной формулы. Это сделано, чтобы не тратить время на выполнение нескольких попыток вёрстки частично завершённого уравнения. При этом существует команда disp, которая обеспечивает непосредственный вывод отладочной информации без ожидания завершения работы текущей команды Maxima:

for i:1 thru 10 do (
   disp(i),
   /* (sleep n) функция Lisp, которой должно предшествовать */
   /* указание символа "?". Она откладывает исполнение */
   /* программы (здесь: на 3 секунды) */
   ?sleep(3)
)$

С другой стороны, можно рассмотреть использование представленной выше команды wxstatusbar().

5.4 Функция построения графика показывает только закрытый пустой конверт с

сообщением об ошибке

Это означает, что wxMaxima не смогла прочитать файл Maxima, который должен содержать данные для создания графика с помощью Gnuplot.

Возможные причины ошибки:

• The plotting command is part of a third-party package like implicit_plot but this package was not loaded by Maxima’s load() command before trying to plot.
• Maxima tried to do something the currently installed version of Gnuplot isn’t able to understand. In this case, a file ending in .gnuplot located in the directory, which Maxima’s variable maxima_userdir is pointing, contains the instructions from Maxima to Gnuplot. Most of the time, this file’s contents therefore are helpful when debugging the problem.
• Gnuplot was instructed to use the pngCairo library that provides antialiasing and additional line styles, but it was not compiled to support this possibility. Solution: Uncheck the “Use the Cairo terminal for the plot” checkbox in the configuration dialog and don’t set wxplot_pngcairo to true from Maxima.
• Gnuplot didn’t output a valid .png file.

5.5 При создании анимации выводится ошибка «error: undefined variable»

По умолчанию значение переменной движка передаётся в выражение, которое печатается только когда оно видимо на графике. Проблему решает использование команды subst, которая передаёт переменную движка в уравнение для формирования графика. В завершении раздела Вставка анимаций в электронную таблицу, имеется соответствующий пример.

5.6 Содержимое поля потеряно и отмена действия не может помочь в его

восстановлении

Операции с полями и изменением их содержимого имеют свои отдельные функции отмены действий. Поэтому возникновение такой ситуации крайне маловероятно. Если же это случилось, то имеется несколько способов восстановления данных:

• WxMaxima actually has two undo features: The global undo buffer that is active if no cell is selected and a per-cell undo buffer that is active if the cursor is inside a cell. It is worth trying to use both undo options in order to see if an old value can still be accessed.
• If you still have a way to find out what label Maxima has assigned to the cell just type in the cell’s label and its contents will reappear.
• If you don’t: Don’t panic. In the “View” menu there is a way to show a history pane that shows all Maxima commands that have been issued recently.
• If nothing else helps Maxima contains a replay feature:

maxima playback();

5.7 WxMaxima запускается с выводом сообщения «Процесс Maxima неожиданно

завершился.»

Одна возможная причина заключается в том, что Maxima не может быть найдена в расположении, которое задано на вкладке «Maxima» диалогового окна параметров конфигурации wxMaxima и поэтому не может запуститься в принципе. Проблема решается указанием пути к рабочему исполняемому файлу Maxima.

5.8 Maxima слишком долго выполняет вычисление и не отвечает на ввод

Теоретически возможно, что wxMaxima не подозревает о том, что Maxima уже завершила вычисление, и поэтому не получает уведомление о том, что пора отправлять новые данные для Maxima. Если дело в этом, то “Trigger evaluation” может помочь повторно синхронизировать две программы.

5.9 При работе Maxima на основе SBCL заканчивается свободная память

Компилятор Lisp SBCL по умолчанию поставляется с ограничением памяти, которое позволяет работать даже на очень слабых компьютерах. В процессе компилирования такого большого программного пакета, как Lapack, или при работе с бесконечно большими списками уравнений этот лимит может оказаться слишком низким. Для увеличения этого ограничения, SBCL можно запустить с параметром командной строки --dynamic-space-size, который указывает SBCL сколько мегабайт нужно резервировать. SBCL для 32-разрядной версии Windows может резервировать до 999 Мегабайт. 64-разрядная версия SBCL для Windows может резервировать более 1280 Мегабайт, необходимых для компилирования Lapack.

Единственная возможность указать параметры командной строки для Maxima (а значит и для SBCL), это использовать поле «Additional parameters for Maxima» в диалоговом окне настройки параметров конфигурации wxMaxima.

5.10 Иногда ввод бывает медленным/игнорирует нажатия клавиш на Ubuntu

Установка пакета ibus-gtk должна решить этот вопрос. Более подробную информацию см. на (https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/wxwidgets3.0/+bug/1421558).

5.11 WxMaxima зависает, когда Maxima обрабатывает греческие символы или

умляуты

Если версия Maxima основана на SBCL, то в .sbclrc необходимо добавить следующие строки:

commonlisp (setf sb-impl::*default-external-format* :utf-8)

Папка, где размещается этот файл зависит от конкретной системы и установки. Но любая версия Maxima на основе SBCL, у которой в текущем сеансе уже производилось вычисление поля, всегда укажет его местонахождение после получения следующей команды:

:lisp (sb-impl::userinit-pathname)

5.12 Примечание касательно Wayland (свежие дистрибутивы Linux/BSD)

Возможны проблемы с работой протокола графического сервера Wayland и wxWidgets. На WxMaxima также могут возникнуть проблемы, например, могут перестать двигаться боковые панели.

Можно либо отключить Wayland и использовать вместо него X11 (глобально), либо просто указать, что wxMaxima должна использовать X Window System, установкой параметра: GDK_BACKEND=x11

Например, запустить wxMaxima с параметром:

GDK_BACKEND=x11 wxmaxima

5.13 Почему встроенный браузер руководства отсутствует на ПК с Windows?

Либо wxWidgets был скомпилирован без поддержки Microsoft’s webview2, либо не установлен Microsoft’s webview2.

5.14 Почему внешний браузер руководства не работает на Linux?

Браузер HTML может быть реализован в виде версии пакета snap, flatpack или appimage. Все они обычно не имеют доступа к файлам, установленным локально в системе. Другая причина может заключаться в том, что maxima или wxMaxima установлена в виде версии пакета snap, flatpack или ещё чего-то, что не предоставляет доступа к содержимому операционной системы. Третьей причиной может быть то, что HTML-руководство maxima локально не установлено, а получить доступ к руководству онлайн не получается.

5.15 Можно ли сделать вывод wxMaxima одновременно в виде файлов изображений

и встроенных в документ графиков?

В рабочий лист встраиваются .png-файлы. WxMaxima позволяет пользователю указать где они должны генерироваться:

wxdraw2d(
    file_name="test",  /* автоматически добавляется расширение .png */
    explicit(sin(x),x,1,10)
);

Если необходимо использовать другой формат, то проще сначала сгенерировать изображения, а затем снова импортировать их в рабочий лист:

load("draw");
pngdraw(name,[contents]):=
(
    draw(
        append(
            [
                terminal=pngcairo,
                dimensions=wxplot_size,
                file_name=name
            ],
            contents
        )
    ),
    show_image(printf(false,"~a.png",name))
);
pngdraw2d(name,[contents]):=
    pngdraw(name,gr2d(contents));

pngdraw2d("Test",
        explicit(sin(x),x,1,10)
);

5.16 Как узнать соотношение сторон встроенного графика?

С помощью переменной wxplot_size:

wxdraw2d(
    explicit(sin(x),x,1,10)
),wxplot_size=[1000,1000];

5.17 После обновления до MacOS 13.1 команды plot и/или draw возвращают

следующее сообщение об ошибке:

1 HIToolbox 0x00007ff80cd91726 _ZN15MenuBarInstance22EnsureAutoShowObserverEv + 102 2 HIToolbox 0x00007ff80cd912b8 _ZN15MenuBarInstance14EnableAutoShowEv + 52 3 HIToolbox 0x00007ff80cd35908 SetMenuBarObscured + 408 ...

Эта ошибка может быть связана с операционной системой. Отключение скрытия панели меню (SystemSettings => Desktop & Dock => Menu Bar) может решить проблему. Более подробную информацию см. на wxMaxima issue #1746.

5.18 Logging

Log messages might be helpful to debug problems. WxMaxima can log many events. Most log entries will be helpful for developers, especially in case of problems or bugs. If you run a “Release”-Build, the log windows is not shown by default, if you run a development version, it is shown by default as a second window. You can enable and disable this window using the “View->Toggle log window” menu entry.

Messages are not ‘lost’, if the log window is not shown, if you select to show the log window later, you will see past log messages (if you did not clear the messages).

Such messages may be helpful, when you create bug reports (or trying to find a bug by yourself).

Log messages can (additionally) be printed to STDERR, when using the command line option “–logtostderr”. On Windows a separate text console will be opened, as a Windows GUI application does not have the standard IO connected.

6 Вопросы и ответы

6.1 Существует ли возможность поместить больше текста на страницу LaTeX?

Да. Можно использовать Пакет LaTeX «geometry», который позволяет указать размеры границ.

Можно добавить следующую строку к преамбуле LaTeX (например, путём использования соответствующего поля в диалоговом окне настройки конфигурации («Экспорт->Additional lines for the TeX preamble»), чтобы установить границы размером 1см):

latex \usepackage[left=1cm,right=1cm,top=1cm,bottom=1cm]{geometry}

6.2 Существует ли тёмная тема?

Если версия wxWidgets достаточно свежая, то wxMaxima автоматически поставляется в тёмной теме, если вся остальная операционная система настроена на работу в ней. Сам по себе рабочий лист по умолчанию оснащён светлым фоном, но можно установить тёмный. С другой стороны, имеется элемент меню «Вид/Инвертировать яркость рабочего листа», позволяющий быстро преобразовывать рабочий лист из тёмного в светлый и обратно.

6.3 WxMaxima иногда зависает на несколько секунд один раз на первой минуте

WxMaxima делегирует ряд больших задач, таких как обработка >1000-страничного руководства Maxima, фоновым задачам, что обычно происходит абсолютно незаметно. В данный момент ожидается получение результата такой задачи, и вполне возможно, что wxMaxima должна подождать пару секунд пока снова сможет продолжить работу.

6.4 Часто при тестировании новых настроек локали выводится сообщение «locale

’xx_YY’ can not be set»

(Та же ошибка может возникать и с другими приложениями). После нажатия кнопки «ОК» никаких проблем с переводом не обнаруживается. WxMaxima использует не только свои собственные переводы, но и переводы платформы wxWidgets.

Указанные локали могут отсутствовать в системе. На системах Ubuntu/Debian они могут генерироваться с помощью: dpkg-reconfigure locales

6.5 Каким образом использовать символы для вещественных чисел, натуральных

чисел (ℝ, ℕ), и так далее?

Эти символы доступны на боковой панели «Юникод» (выполните поиск по ’double-struck capital’). Но такие символы должен поддерживать и выбранный шрифт. Выберите другой шрифт, если символы отображаются неправильно.

6.6 Каким образом сценарий Maxima может определить, что он работает из под

wxMaxima или из под командной строки Maxima?

Если используется wxMaxima, то переменная Maxima maxima_frontend установлена в значение wxmaxima. Переменная Maxima maxima_frontend_version в этом случае содержит версию wxMaxima.

Если графический интерфейс не используется (работа выполняется в командной строке Maxima), то эти переменные содержат значение false.

7 Аргументы командной строки

Обычно программы с графическим интерфейсом можно запускать простым щелчком по значку на рабочем столе или элементу меню рабочего стола. Тем не менее WxMaxima - при запуске из командной строки - может использовать некоторые аргументы командной строки.

• -v или --version: Вывести информацию о версии
• -h или --help: Вывести краткую справочную информацию
• -o или --open=<str>: Открыть имя файла, заданное в виде аргумента к этому ключу командной строки
• -e или --eval: Выполнить вычисление файла после его открытия.
• -b или --batch: Если файл открывается из командной строки, то все поля в этом файле вычисляются, после чего выполняется сохранение файла. Например, это полезно, когда сеанс, описанный в файле заставляет Maxima генерировать файлы вывода. Пакетная обработка будет остановлена, если wxMaxima обнаруживает, что Maxima вывела сообщение об ошибке, либо приостанавливается, если у Maxima возникает вопрос: Математика по своей природе обладает некоторой интерактивностью, поэтому при обработке пакета соблюдение абсолютной неинтерактивности не всегда возможно.
• --logtostderr: Заводить в журнал в том числе и «отладочные сообщения» из боковой панели в stderr.
• --pipe: Перенаправлять сообщения из Maxima в stdout.
• --exit-on-error: Закрывать программу при любой ошибке maxima.
• -f or --ini=<str>: Использовать файл init, переданный в качестве аргумента данному ключу командной строки.
• -u, --use-version=<str>: Использовать версию maxima <str>.
• -l, --lisp=<str>: Использовать Maxima, скомпилированную компилятором Lisp<str>.
• -X, --extra-args=<str>: Позволяет указать внешние аргументы Maxima.
• -m or --maxima=<str>: Позволяет указать расположение двоичного файла maxima.
• --enableipc: Позволяет Maxima использовать межпроцессорное взаимодействие для управления wxMaxima. Используйте этот параметр с осторожностью.
• --wxmathml-lisp=<str>: Расположение wxMathML.lisp (если необходимо использовать не встроенный файл; предназначено, главным образом, для разработчиков).

Вместо минуса некоторые операционные системы перед ключами командной строки могут использовать тире.

8 О программе, вклад в wxMaxima

wxMaxima написана большей частью на языке программирования C++ с использованием платформы wxWidgets, в качестве системы сборки используется CMake, небольшая часть написана на Lisp. Можно принять участие в разработке wxMaxima. Для этого необходимо присоединиться к проекту wxMaxima на https://github.com/wxMaxima-developers/wxmaxima при наличии навыков программирования на этих языках и желании внести вклад в разработку проекта wxMaxima с открытым исходным кодом.

Но требуются не только программисты! Внести вклад в разработку wxMaxima можно также в виде улучшения документации, поиска и нахождения (а также исправления) ошибок, предложения новых функциональных возможностей, помощи в переводе интерфейса или документации wxMaxima на другие языки (для получения информации о порядке перевода интерфейса и документации wxMaxima изучите файл README.md в подкаталоге локализации).

А также предоставляя ответы на вопросы других пользователей на дискуссионном форуме.

Исходный код wxMaxima документирован с помощью Doxygen здесь.

Программа практически полностью автономна, поэтому за исключением системных библиотек (и библиотек wxWidgets), не имеется никаких внешних зависимостей (например, графических файлов или части на языке Lisp (файл wxmathML.lisp), так как эти файлы включены в исполняемый файл.

Если вы разработчик, то можете опробовать изменённый файл wxmathML.lisp без выполнения полной перекомпиляции. Указать другой файл Lisp (нестандартный файл) можно при указании параметра командной строки --wxmathml-lisp=<str>.