ISTituto tecnolgico de cancn

DEFINICION DE MATHCAD Y MATLABMATHCADEste software, diseado en ambiente Windows, es una combinacin de un procesador de texto junto con una herramienta en notacin matemtica que permite grosso modo, editar ecuaciones, declarar variables, editar grficas, as como realizar complejos procedimientos previamente programados.Tambin, entre otras ventajas, este programa permite insertar datos o procedimientos realizados en otras aplicaciones tales como: Microsoft Office Visio 2000 AutoCAD MATLAB VisSim Base de datos compatibles con ODBC, incluyendo Microsoft Access y FoxProEste programa fue diseado para facilitar la solucin de problemas numricos complejos, as como para mejorar la presentacin de dichas soluciones, MathCad, en trminos numricos, nos permite gran flexibilidad de manipulacin de los datos, su interface representa la ltima generacin en tecnologa Windows, con mens claramente organizados y barras de herramientas para un acceso inmediato a los lineamientos que cualquier persona que tenga conocimientos de algn programa de office, podr utilizar de una manera cotidiana. Dentro de sus ventajas se tiene que esta aplicacin permite, que en una misma hoja de trabajo, se incluyan clculos, textos y programas grficos. A su vez, puede usar MathCad para efectuar clculos numricos, e inclusive encontrar soluciones simblicas.Su notacin matemtica de actualizacin instantnea, la inteligencia de unidades y las potentes prestaciones de clculo, todo ello presentado en una interfaz fcil de usar, permiten a los ingenieros y los equipos de diseo capturar y comunicar sus conocimientos cruciales de diseo e ingeniera.

MATLABMatlab es un paquete de software orientado hacia el clculo numrico cientfico en ingenieril. Integra clculo numrico, computacin de matrices y grficos en un entorno de trabajo cmodo para el usuario. Su nombre significa Laboratorio de Matrices y fue escrito inicialmente en base a los ya existentes paquetes de clculo matricial LINPACK y EISPACK. Posteriormente se han aadido libreras, denominadas Toolboxes, especializadas en diferentes reas cientficas.Es un programa intrprete de comandos. Esto quiere decir, es capaz de procesar de modo secuencial una serie de comandos previamente definidos, obteniendo de forma inmediata los resultados. Los comandos pueden estar ya definidos por el propio Matlab y pueden ser definidos tambin por el usuario.Para ciertas operaciones es muy rpido, cuando puede ejecutar sus funciones en cdigo nativo con los tamaos ms adecuados para aprovechar sus capacidades de vectorizacin. En otras aplicaciones resulta bastante ms lento que el cdigo equivalente desarrollado en C/C++ o Fortran. Sin embargo, es una herramienta muy til y de alto nivel para desarrollar aplicaciones tcnicas, fcil de utilizar y que puede ayudar a aumentar significativamente la productividad de los programadores respecto a otros entornos de desarrollo. DESARROLLADORDESARROLLADOR DE MATHCAD Distribuido por PTC. En comparacin a otros softwares como Scilab y MATLAB, MathCad es menos poderoso y no permite aprovechar el hardware. Su filosofa es que es un programa ms de documentacin que de clculo, aunque tambin es potente en este mbito, es muy visual y permite el uso de plantillas de funciones en las que solo es necesario escribir los valores deseados, incluso para graficar funciones.Despus de PTC compra 's de Mathcad en 2006, se realizaron cambios en la poltica de apoyo de Mathcad. Ese cambio se especifique licencias que no devengan mantenimiento ya no eran capaces de recibir actualizaciones, incluyendo correcciones de errores, sin necesidad de adquirir un contrato de mantenimiento. Aunque desagradable para algunos desde hace mucho tiempo, los clientes pre-PTC-adquisicin, esto es poltica estndar de PTC para todos sus otros productos. El precio de un contrato de mantenimiento de Mathcad para una persona es ms o menos la mitad del costo de una licencia de usuario nico actualizar en el momento de un gran lanzamiento de Mathcad, y otorga al usuario el derecho a recibir las versiones principales, adems de las correcciones de errores, el acceso al contenido de ingeniera, asistencia tcnica, transferencia de licencia de herramientas de autoservicio, y ms.La Unidad de Negocio dentro de Mathcad PTC ha actualizado recientemente su poltica de apoyo. Para Mathcad 15.0 y versiones futuras de Mathcad, el primer ao de los derechos de mantenimiento y el soporte sea incluido en el precio de compra o actualizacin.DESARROLLADOR DE MATLABFue creado por Cleve Moler en 1984, surgiendo la primera versin con la idea de emplear paquetes de subrutinas escritas en Fortran en los cursos de lgebra lineal y anlisis numrico, sin necesidad de escribir programas en dicho lenguaje. El lenguaje de programacin M fue creado en 1970 para proporcionar un sencillo acceso al software de matrices LINPACK y EISPACK sin tener que usar Fortran.En 2004, se estimaba que MATLAB era empleado por ms de un milln de personas en mbitos acadmicos y empresariales.MATLAB es un programa de clculo numrico orientado a matrices. Por tanto, ser ms eficiente si se disean los algoritmos en trminos de matrices y vectores.La primera versin de MATLAB, a finales de los aos 70, se escribi en FORTRAN, siendo la nica estructura de datos la matriz. De ah el nombre del programa, cuyas siglas corresponden a MATrix LABoratory. Posteriormente, en los aos 80, MATLAB fue reescrito en C. La versin 3 para MS-DOS es de principios de los aos 90. En 1993 aparece la versin 4, para Windows 3.11, que ya incorpora la primera versin del Simulink. La versin actual es la 7.x (las versiones ms recientes tambin se identifican con el nombre del ao, as, R2008a, R2008b, R2009a,) Hoy en da MATLAB es un estndar de facto en ingeniera y computacin cientfica. Se celebran congresos monotemticos sobre sus aplicaciones y distintas empresas e instituciones venden sus toolboxes como third parties o bien las publican en Internet con acceso libre.UTILIDADESUSOS DEL MATHCAD

Como Herramienta Organizacional:El Mathcad 2001 induce a que exista una colaboracin dentro y a travs de una organizacin. Al crear un frum electrnico para compartir documentos tcnicos y proyectos, el Mathcad 2001 abre la puerta para una comunicacin y colaboracin interna y externa, adems de facilitar la realizacin de publicaciones interactivas con contenido matemtico en la Red de Internet. El Mathcad 2001 tambin soporta de forma natural proyectos complejos y multi-departamentales, integrando diversos componentes del proyecto y ligarlos con los datos y soluciones de otras aplicaciones.El Mathcad 2001 crece al ritmo de las organizaciones: El estar actualizado en lo referente al concepto de automatizacin OLE hace al Mathcad una herramienta fcil de integrarse como el estndar en sus computadoras. Un nuevo componente SDK permite a las corporaciones incorporar el Mathcad dentro de sus aplicaciones globales o particulares de cada departamento. Debido a que es compatible con todas las reglas de interface con el usuario de Microsoft Windows, el Mathcad 2001 es intuitivo para los usuarios logrando adaptarse e integrarse rpidamente a sus proyectos e inclusive tareas diarias. Con el nuevo soporte al estndar MathML, el Mathcad se ha puesto tambin a la cabeza en trminos de aprovechar a la red de Internet como un frum muy importante de colaboracin de aplicaciones tcnicas. Con un plan muy agresivo de descuento en compras por volumen, hacen que el Mathcad sea una herramienta muy accesible para poder instalarse a nivel corporativo.Como Herramienta de Clculo:El Mathcad ofrece una infraestructura integral de operacin, comunicacin, revisin y publicacin de trabajos relacionados con las matemticas. A diferencia de otros paquetes matemticos, su interface con el usuario hace que se tenga la sensacin de estar trabajando en un borrador de papel. Se capturan las frmulas y ecuaciones usando notacin matemtica, se obtienen resultados de inmediato y se documenta cada paso del proceso de clculo con textos, grficas, contenido electrnico y objetos insertados.

Se trabaja sobre una Hoja en blanco donde captura las ecuaciones, grafica los datos o funciones e inserta comentarios en cualquier parte de la pgina. Los problemas se capturan y se visualizan como si los estuviera escribiendo a mano - usando notacin matemtica. No se requiere programar.Contiene cientos de operadores y funciones para resolver problemas de ndole tcnico - desde el ms simple hasta el ms complicado. Puede usar el Mathcad para efectuar clculos numricos o inclusive encontrar soluciones simblicas. Automticamente busca y convierte las unidades y opera usando escalares, vectores o matrices.Estos son conceptos generales de las capacidades computacionales que tiene el Mathcad: OPERADORES NUMERICOS para sumatorias, productos, derivadas, integrales y operadores Booleanos. FUNCIONES NUMERICAS para trigonometra, exponenciales, hiperblicas y un sin nmero de otras funciones y transformaciones. HERRAMIENTAS DE ANALISIS SIMBOLICO para trabajar con matemticas simblicas, sin la necesidad de contar con valores. HERRAMIENTAS DE ANALISIS VECTORIAL Y MATRICIAL para la manipulacin de arreglos y ejecucin de diferentes operaciones de algebra lineal, tales como encontrar eigenvalores y eigenvectores. HERRAMIENTAS ESTADISTICAS Y DE ANALISIS DE DATOS para generar nmeros aleatorios, creacin de histogramas, ajuste de datos en funciones generales y pre-establecidas, interpolacin de datos y generacin de modelos probabilsticos. SOLUCIONADORES DE ECUACIONES DIFERENCIALES para resolver ecuaciones diferenciales ordinarias, sistemas de ecuaciones diferenciales y problemas de valores en la frontera. PROPIEDADES DE LAS UNIDADES, DE LOS NUMEROS Y DE LAS VARIABLES para el manejo de nmeros reales, imaginarios y complejos.Como Herramienta de Diseo e Ingeniera:Provee la captura de datos en tiempo real, permitiendo el intercambio de datos con equipos anlogos de National Instruments. Al integrar de manera sencilla estos paquetes con el Mathcad, la funcionalidad de cada uno de ellos se incrementa ms all de para lo que originalmente fueron desarrollados. Los componentes y herramientas adicionales del Mathcad ofrecen capacidades para resolver funciones dentro de celdas en Excel, por ejemplo, o intercambiar datos de dibujos en 2D usando SmartSketch o AutoCAD.Para auxiliarlo en la visualizacin grfica y en las pruebas del diseo de sistemas antes de construirlos, el Mathcad 2001 incluye el VisSim LE. El VisSim LE permite visualizar y simular sistemas dinmicos complejos para el control, comunicacin y procesamiento de seales. Este paquete de fcil uso, combina una interface intuitiva de cortar-pegar bloques de diagramas con un poderoso sistema de simulacin que permite una rpida y eficiente realimentacin. Puede seleccionar de ms de 180 bloques de diagramas y conectarlos entre s usando comandos de apuntar y dar clic.Como Herramienta de Especificaciones Tcnicas:La habilidad del Mathcad de compartir datos y clculos con los paquetes SmartSketch, AutoCAD y otros paquetes de ingeniera lo hace la plataforma ideal para encontrar las especificaciones de un diseo.Los programas de CAD describen la geometra de un diseo, pero calcular los efectos de las especificaciones de un sistema requiere de un programa como el Mathcad para manejar los fenmenos fsicos. Se puede especificar las dimensiones de una polea actualizando un dibujo dimensionado de SmartSketch, y luego usar el Mathcad para extraer otros valores del diseo como la longitud de la correa y del rea de contacto para calcular la fuerza requerida para prevenir un resbaln. Si el esquema de la polea u otras suposiciones, tales como el coeficiente de friccin son cambiadas, entonces Mathcad recalcula le tensin requerida en la correa.Como Herramienta de Autora:Permite de manera dinmica integrar texto, ecuaciones y grficas. Est reconocido como el lder para la creacin de documentos tcnicos con precisin que puedan ser compartidos y reusados y ms an distribuidos a travs de la red de Internet. Su naturaleza de auto documentarse simplifica el proceso de publicar trabajos de clculos y relacionados con las matemticas.Sus capacidades de publicacin hacen del Mathcad una sencilla herramienta de comunicacin que fomenta la colaboracin de trabajos tcnicos entre colegas o dentro de las mismas organizaciones.El nuevo mdulo de Autora le da las herramientas necesarias para compilar y presentar electrnicamente colecciones de sus hojas de trabajo. Se incluye el programa techexplorer de IBM en su Edicin Profesional que permite desplegar documentos TeX, LateX, y MathML y la publicacin de material cientfico interactivo en la red de Internet.Mathcad 2001 es el estndar en la industria para publicar trabajos de contenido matemtico: La nica herramienta de su tipo que se auto documenta facilitando el compartir y la publicacin de sus trabajos. Soporta MathML, el nuevo estndar para publicaciones matemticas en la red de Internet, incluyendo autora bi-direccional y edicin de documentos con formato HTML creados en Mathcad. Ofrece mltiples opciones de autora y publicacin de sus hojas de trabajo, incluyendo el nuevo soporte a los Libros Electrnicos.UTILIDADES DEL MATLAB

Manipulacin y Reduccin de Datos:MATLAB tiene un rango completo de funciones para pre procesar datos para anlisis, incluyendo: Decimando Secciones de datos Promediando Procesando umbrales Filtrando

Numerosasoperacionespara manipular arreglos multidimensionales, incluyendo reticulacin e interpolacin de datos.

Descriptivos Grficos Para Explorar y Presentar Sus Datos:Grficos de propsitos generales y de aplicacin especfica le permiten visualizar al instante seales, superficies paramtricas, imgenes y ms. Todos los atributos de los grficos de MATLAB son personalizables, desde los rtulos de ejes al ngulo de la fuente de luz en las superficies 3-D . Los grficos estn integrados con las capacidades de anlisis, de modo que usted puede mostrar grficamente cualquier conjunto de datos sin editar, ecuacin o resultado funcional.

I/O Directo de Datos:Permite ingresar y sacar datos de MATLAB rpidamente. Las funciones estn disponibles para leer y escribir archivos de datos formateados en MATLAB, llamados archivos MAT. Funciones adicionales ejecutan programasASCIIe I/O binario de bajo nivel desde los archivos de programas M, C, y Fortran, permitindole trabajar con todos los formatos de datos. MATLAB tambin incluye soporte incorporado para formatos populares de archivos estndar.

Computacin Simblica Integrada:Integrando elmotorsimblico Maple V con MATLAB, los Symbolic Math Toolboxes le permiten mezclar libremente computacin simblica y numricauna sintaxis simple e intuitiva.

Anlisis de Datos Confiable, Rpido y Exacto:Los mtodos usados comnmente para anlisis de datos multidimensional generalizados 1-D, 2-D estn incorporados en MATLAB. Interfaces grficas fciles de usar, especficas para aplicaciones, la lnea de comando interactiva y herramientas de programacin estructuradas le permiten elegir el mejor camino para sus tareas de anlisis.

Anlisis de Datos para DSP:MATLAB ofrece muchas herramientas para realizar la funcionalidad indispensable en procesamiento de seales, tales como Transformadas RpidasFouriery Transformadas Rpidas Inversas de Fourier. La visualizacin de datos de procesamiento de seales est soportada por funciones tales como grficos stem y periodogramas. El lenguaje de MATLAB, inherentemente orientado a matrices hace que la expresin de coeficientes de filtros y demoras de buffers sean muy simples de expresar y comprender.

Anlisis de Datos en Aplicaciones de Imgenes:MATLAB y la Image Processing Toolbox ofrece un amplio conjunto de herramientas que le permite fcilmente manipular, procesar y analizar datos de imgenes, interactivamente mostrar pantallas de imgenes 2-D o 3-D, visualizar datos temporarios cuando es necesario, y comentar sus resultados para publicaciones tcnicas. La orientacin basada en matrices del lenguaje de MATLAB le permite expresar en forma compacta operaciones matemticas de forma similar a cmo las expresara sobre papel. Como resultado, es fcil e intuitivo efectuar procesamiento de imgenes y operaciones de anlisis tales como FFTs, filtrado 2-D,morfologabinaria, manipulacin geomtrica, conversin de espacios de colores, compresin, anlisis de componentes conectados y ms.

Algorithm Development (Desarrollo de Algoritmos):Provee un ambiente en el que usted puede experimentar. A diferencia de C y C++, MATLAB le permite desarrollar algoritmos desde cero o trabajar con interfaces complicadas abibliotecasexternas. La poderosa fundacin de computacin, el lenguaje tcnico, y cientos de funciones en cajas de herramientas (toolboxes) convierten a MATLAB en lo ms adecuado para aplicaciones matemticamente intensivas que requieran anlisis de datos, procesamiento de seales e imgenes, modelado de sistemas o tcnicas numricas avanzadas.EJEMPLO DE MATHCAD Y MATLABEjemplos en MATLAB

% 1. Clculos sencillos

23.45 + 1.67*sqrt(32.74) / (1 + exp(-2))

% 2. Clculo de area y volumen de la esfera

r = 17.4; area = 4*pi*r^2volumen = 4/3*pi*r^3

% 3 Hacer una pequea tabla y plotear la curva

x = 0:6 , y = sin(pi*x/6) , plot(x,y)

% 4 Dibujar dos parbolasx = -10:10; y = x.*x - 100;f1 = 0.2*y; f2 = 0.5*y;plot(x,f1,x,f2), title('Dos Parabolas')

% 5 Escribir vectores usando operaciones elemento a elementox = [0.1 0.6 log(3) sqrt(2) 3*pi/4]f=7*x.*exp(-x)g=x.^2+f./xplot(x,f,'o',x,f,x,g)Resultado = [x' f' g'] % Tabula el resultado en% tres columnasEjemplos en MATHCAB

BIBLIOGRAFA:Gonzlez, J. (2004) Introduccin a Matlab. [Versin electrnica]: Espaa. Rescatado el 28 de noviembre del 2013 desde: http://www.araba.ehu.es/depsi/jg/imatlab.pdf.Product & Service advantage (2013) PTC Mathcad. Rescatado el 28 de noviembre del 2013 desde: http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/gatica_g_jc/capitulo2.pdf