New Features in Maple 2022 - Technical Computing Software for Engineers, Mathematicians, Scientists, Teachers and Students - Maplesoft
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Maple 2022新功能介绍

无论是基础数学计算还是到复杂的科学研究，Maple 2022的新功能都将使您的工作更加轻松。

更多数学内容
毋庸置疑，Maple 2022相比以往能够在更多领域内解决更多的数学问题。

信号与噪音处理
新的信号处理工具包让您以更多方式、更有效地创建、组合和分析信号。

改善计算结果
在Maple 2022中，对形式幂级数的处理有了显著改善，提供了更加详尽的结果 。

了解宇宙
Maple具有最先进的物理学代数计算环境，为解决粒子物理学、广义相对论等方面的问题提供了完备的工具。

打印排版与导出
新版本推出了打印布局模式，在打印预览模式下编辑和排版文件，相比以前更容易排版和导出PDF文件。

分步求解
Maple 2022帮助学生独立解决数学问题，通过分步求解（引导式解题和解题过程的细节信息）更好的了解表达式化简及曲线绘图。

单位计算
推出了新的工具，当您计算和可视化涉及单位的数值时，使您可以更容易观察和跟踪单位的变化。

创建和分享线上内容
Maple 2022建立了桌面程序Maple与线上数学软件Maple Learn之间的桥梁，可以直接创建在线文档和互动应用程序。

可视化变得更容易
从自动检测不连续点到放大时增加细节，日常使用Maple绘图将变得更加便捷。

点击式绘图工具
增强的图形生成器使其能够更方便地创建有启发性的图形和动画，只需点击几下鼠标就可以了!

连接Jupyter
Jupyter®爱好者现在可以在他们的Jupyter和JupyterLab笔记本中使用Maple。

网络研讨会：Maple 2022新功能介绍
通过观看实时网络研讨会，看看有哪些引人注目的新功能
针对工程应用的Maple 2022介绍
美国东部时间4月12日上午11点
针对教育和研究的Maple 2022介绍
美国东部时间4月14日上午10点
Wondering If You Should Upgrade?
是否应该升级？
看看这个吧!

如果您还在犹豫是否应该升级到Maple 2022，这里列举了一些Maple 2022中值得关注的 重要改进。如果这些是您关心的功能和用户体验，这份清单可能会让您更容易做出决定! (如果不是，还有很多其他的改进和增加的功能可以探索）。

  • 当您绘制tan(x)、1/(1-x)、floor和celling函数时，或者大多数其他含有不连续点的曲线时，您会直接得到你所期望的图形——而不再含有垂线连接。不再需要discont选项来指定断点，而且速度仍然很快。
  • 打印排版布局模式，您可以在工作界面中查看并排版打印布局以及PDF文档输出范围，避免了频繁切换打印预览的需要。
  • 有时缩放和平移绘图实并不会调整到更加方便观测绘图的视角，但现在Maple会在需要时重新计算并重绘图形，这样就方便观测结果了。
  • 当您放大帮助页面时，目录/搜索结果中的文本也会被放大了。
  • 图形生成器不再局限于单个表达式，因此你现在可以使用它来创建和自定义包含多条曲线的图形和动画。

想了解一些例子吗？请看这个视频。您应该升级到Maple 2022吗？

探索新功能




了解过去版本中的新功能
Advanced Math
Maple 2022包括大量的改进，增强了数学引擎，扩大了Maple处理新的数学领域和解决更难问题的能力，而且速度更快。Maple 2022加强了对许多数学领域的支持，并改进了用户经常使用的以及其他Maple命令经常调用的基础算法。

  • 改进的偏微分方程求解器，让Maple 2022能够解决它以前无法解决的问题。
  • DEtools软件包中的FindODE命令有新的选项，在许多情况下变得更加有效率。
  • intsolve命令现在有了一个选项，可以指定是以数值方式还是以符号方式来确定使用配位的近似解。
  • 对于Maple 2022来说，有一个重点就是通过纠正已知的弱点来改善积分，因此，Maple可以比以往解决更多的积分问题。
  • 符号化简功能在许多方面都得到了改进，包括反三角函数、嵌套积分和在某一点上求值的积分。
  • 对“假设”选项进行了改进。
  • Maple 2022引入了用于计算误差边界的高精度球计算的新功能。Maple 2022包含了RealBox和ComplexBox，提供了与arblib C库的接口。
  • 对图论函数包做了许多改进，包括对各种属性的测试，例如确定一个图是否是弦状的、定向的或完美的。新的计算工具可以找到给定深度的图遍历、rich club系数、k-ary树状分布和反树状分布。
  • LREtools包中的新命令，可以计算任意正整数的多项式系数线性递归方程的m-fold(也称为m-interlacing)解。
  • Polyhedral Sets多面体集函数包现在包括计算多面体集的整数壳的命令，即包含输入集中所有整数点的最小的多面体集。
  • RootFinding函数包，一套用于数值寻根的高级命令，现在提供了在指定精度下处理多项式实数根的新方法。
  • AlgebraicGeometryTools函数包得到了增强，包括一个重新设计的、更强大的工具，用于计算点或正则链的交集倍数。


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Print Layout
现在有了新的打印布局模式，在准备打印和导出PDF文件时变得更加容易。在这个模式下，您会直观地看到页面边界，因此您可以在工作中实时调整文件内容以适应页面，调整图形、图像和表格的大小，并根据需要添加手动分页。这种模式消除了在您的文档和打印预览之间来回切换以测试您的打印效果的需要。

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Plot Builder
图形生成器是一个交互式助手，用于创建和定制各种2-D和3-D绘图和动画。有了图形生成器，您可以轻松地创建和调整绘图，而不需要知道任何一个绘图命令或参数项名称。图形生成器对于在当前文档中创建自定义绘图和动画非常有用，而且由于它还可以提供与您所选择的参数项相对应的Maple命令，因此可以作为生成绘图命令的工具，用于您自己的脚本和程序中。对Maple 2022中的图形生成器进行了重大改进，使其更容易使用，并使您能够产生更多的可视化效果。

  • 图形生成器现在可以同时建立多个表达式的图形和动画。
  • 在为多个表达式作图时，您可以很容易地为整个绘图设置全局选项，也可以为每条曲线单独选择选项。
  • 图形生成器现在对绘图类型进行预选，预选择最可能的类型进行绘制。如果需要，可以很容易地改变地绘图类型。


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Visualization
除图形生成器的扩展，Maple 2022还包含了一些重要的改进，使绘图变得更美观，并提供更多的参数项。

  • 由于采用了新的自适应绘图算法，Maple现在可以检测大多数函数图中的不连续点，而不需要指定discont选项，也不会牺牲性能。因此，您现在可以只用默认的绘图命令和关联菜单操作来绘制tan(x)、1/(1-x)和其他许多表达式。 
  • 平移、缩放和调整大小的操作现在会在需要时触发重新计算和重绘绘图，以提供一个在原始视图中不可见的细节的更好视图。
  • 使用plots[display]显示的图形会被重新计算，以解决预先计算的视图和颜色选择之间的差异，并允许在缩放、平移和调整大小时显示更多细节。
  • 由于更智能的自适应绘图和新的几何分析算法，使许多图更美观。
  • 现在，Maple会自动为2-D或3-D隐式图提供默认显示区域，以显示重要的特征。
  • 绘制多条曲线时，更方便对颜色重复使用。
  • 用于在绘图中使用颜色渐变的colorschemes选项现在支持使用ColorTools [Palette] 对象或名称以及颜色列表。
  • Inferno、Magma、Plasma和Viridis等色彩图谱的特点是，即使是有色觉缺陷的人观看，以及打印成黑白的时候，也能感觉到它们的一致性。这些颜色图谱现在作为ColorTools调色板包含在Maple中，因此它们可以很容易地与colorscheme选项一起使用。
  • 统计函数包中的直方图命令有一个新的参数项，允许将不同的数据集组合到直方图上的同一列上，同时保持视觉上的区别。
  • 在有必要区分数学和物理学所使用的惯例的情况下，现在可以清楚地描述球面坐标。
  • 绘图例程和changecoords命令现在接受两个新的坐标系选项，称为spherical_math和spherical_physics，它们可以用来明确地引用这些坐标系。

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Step-by-Step Solutions
循序渐进的求解过程给学生提供了一个练习解决数学问题的机会，而不仅仅是给他们一个最终的答案来验证自己的结果。Maple 2022中新的分步求解工具帮助学生学习表达式简化和曲线绘图。

  • 新的命令显示了如何操作代数表达式，以便将其化简为最简单的形式。分步求解可用于简化涉及分数、基数、指数、对数、三角表达式、积分、导数和极限的表达式。
  • 一个新的工具通过识别基本函数和对该函数所做的变换，给出绘制给定表达式的图形所需的步骤。可以处理各种类型的表达式，包括三角函数、对数、指数以及线性和二次多项式。

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Student Package for ODEs
学生包专为学生学习开发，学生可以用它来探索和巩固课堂上的数学概念。Student[ODEs]包旨在帮助教师介绍和学生理解常微分方程课程。在Maple 2022中，该函数包提供的操作现在会在函数包加载时出现在关联面板上，因此学生无需了解任何命令就可以开始使用该函数包。这个功能有助于学生无需学习软件操作技能，而是专注于知识获取和解决问题。

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Creating and Sharing Interactive Content
Maple 2022提供了额外的工具，用于以编程方式创建文档和互动应用程序。这些工具可用于开发Maple学习内容或创建可在Maple中使用的应用程序。

  • 您现在可以以编程方式创建更丰富的内容，能够生成包括滑块、3-D图、图像、超链接和线图的文档。
  • 新的选项让您能够创建应用程序，当用户点击图形或移动一个图像时进行反馈。
  • 您可以创建工作表，让学生逐行解决积分和微分问题，并在每一步上得到反馈。
  • 在创建测试试题时，如果需要，您现在可以添加一个按钮来显示结果。此外，测验现在可以很容易地通过Maple Learn以及Maple进行分享。


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除了其他地方描述的优化外，Maple 2022还包括对界面的各种其他改进，以支持您在Maple中的工作。

  • Maple现在有一个专门的无障碍模式，为使用全屏阅读器的用户优化界面。
  • 新的快捷键使其更容易回到帮助系统中的搜索栏。
  • 帮助系统中改进后的缩放功能增加了目录和搜索结果的大小，而不仅仅是帮助页面的文本。
  • 现在您可以自定义工具提示中的文本，当悬停在Maple文档中的超链接上时，会出现工具提示。
  • 现在，在同一个Maple文档中创建超链接变得更容易了。
  • 恢复自动保存的备份文件过程已得到改进。


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为Maple 2022完全重写了处理形式幂级数的功能。与以前的版本相比，它有许多优点。

  • Maple成功地找到了更多的解析解。
  • 现在在更多的情况下支持任意正整数的m倍超几何序列的结果。
  • 可以计算出更正式的洛朗和普伊索数列。
  • 默认情况下，convert/FormalPowerSeries将自动尝试以纯实数形式返回系列系数。
  • 在许多情况下，新代码返回的答案比以前的版本更紧凑。
  • 如果找不到幂级数系数的封闭式表达式，而存在一个1度或2度的递归关系，它将被返回。当递归关系被返回时，初始条件也会被显示。
  • 额外的选项可以对所使用的基本算法和输出的形式进行更多的控制。

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Signal Processing
信号处理函数包新增加了一些函数用于生成和分析信号。

  • GenerateSignal命令对于从代数表达式中创建信号、滤波器和窗口非常有用，并为信号提供许多相关的特征和数据。
  • DynamicTimeWarping命令有很多应用，包括语音识别和基因测序，它通过动态改变采样率来确定两个信号的最佳匹配。
  • DifferentiateData命令提供了标准的方法，即后向差分、中心差分和正向差分，还具有光谱差分的功能。
  • IntegrateData2D命令提供了一种快速而准确的方法来寻找二维数据集下的体积。
  • RealPart和ImaginaryPart命令各取一个复数容器，并快速创建一个包含实部或虚部的浮动容器。
  • Insert命令可以将一个信号，在任何时候插入到另一个信号中。
  • FindPeakPoints命令现在有了峰值和谷值指数的输出选项。
  • RootMeanSquareError和RelativeRootMeanSquareError命令对于大型数据容器加快了计算速度。


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热物理数据函数包的化学品子包已经更新，为选定的物种增加了一个新属性：吉布斯能。这个新属性可以让您对化学反应的自发性和平衡问题进行建模。

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Maple为物理学中的代数计算提供了最先进的环境，重点是确保计算体验尽可能的自然。Maple 2022中的许多改进包括在粒子物理学、广义相对论中的函数微分、积分矢量计算和整个软件包的性能方面的显著增强。

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Maple Quantum Chemistry Toolbox
来自RDMChem的Maple量子化学工具箱是Maple的独立附加产品，是计算和可视化分子电子结构的一个强大环境。在Maple 2022中，该工具箱具有重要的新功能和增强功能，包括。

  • 密度函数理论中的溶剂新选项，以及溶剂及其介电常数的新可扩展数据库
  • 幽灵原子的新选项，纠正基集叠加误差
  • 计算和可视化分子中激子群的新命令
  • 一个新的选项，可以将骨骼结构导出为图形文件，包括jpg、png、tif和bmp格式。
  • 为本科生到研究生的化学和物理的课堂学习提供了新的内置电子课程资源


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Units
在Maple 2022中，更新了几个单位计算。

  • plot和plot3d命令的useunits选项现在可以重新调整绘图数据的比例以符合您指定的单位。
  • 现在，当绘图对象是一个程序中的列表时，Maple在对plot和plot3d命令的调用中允许加入单位。
  • Parametric plot现在支持单位。
  • piecewise命令现在支持使用单位来定义每个分支的条件。
  • Units[Simple]包中的许多单位感知操作现在都明显加快了速度，并且使用更少的内存。

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  • 现在您可以使用ArrayTools软件包中新的Lookup命令，可以在一个数组或矩阵的行/列中搜索固定位置的值，并返回所有行列或数组中该位置的值。
  • 现在可以使用MultivariatePowerSeries包中的PowerSeries命令，该命令允许从任意表达式中创建级数，而不仅仅是多项式。
  • 现在可以对幂级数进行替换，使用通用工具以及Taylor shift专用命令。
  • 新的foreign数据类型封装了源于Maple之外的数据类型。
  • LinearAlgebra软件包中的CompressedSparseForm命令有了新的选项，可以在输出中强制包含某些项，即使相应的矩阵项是0。
  • 在程序proc中声明局部变量时，除了为每个变量赋值外，现在还可以根据单个函数的输出为一系列的局部变量赋值。


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Performance improvements in Maple 2022 speed up computations of the individual commands themselves, as well as the other Maple library commands that depend on them.

  • NumberTheory软件包中的ChineseRemainder命令现在可以比以前的版本更快地处理大型systems of congruences，并且可以更好地利用多核系统。
  • 使用combinat函数包中的bell命令计算Bell数，现在速度要比之前快得多，而且使用的内存也少得多。
  • 使用Units[Simple]包的操作已经得到改进，速度更快，使用的内存更少。
  • ArrayTools[Reverse]命令的速度加快了，并且使用更少的内存。
  • RegularChains[AlgebraicGeometryTools]包中的IntersectionMultiplicity命令有一个新设计的算法，使该命令的速度大大加快。
  • 在许多情况下，DEtools软件包中的FindODE命令更为有效。

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Connectivity
  • 您现在可以在Jupyter计算环境中使用Maple作为计算引擎。在浏览器中执行命令，并可以保存为Jupyter notebook，将解释文字、数学、计算和媒体结合起来。
  • Maple 2022中新的Jupyter函数包包括用于设置Jupyter环境，以及用于将Maple工作表自动转换为Jupyter notebook的工具。
  • SMTLIB函数包提供了解析和生成接口语言文件的工具，用于解决可满足性模理论，现在，您可以通过创建一个会话来长时间地调用底层的SMT引擎，从而避免了重复初始化。会话还维持了求解器状态，因此您可以在恢复前一个计算状态时探索特定的子问题。
  • 现在可以很容易地在深度学习DeepLearning对象和Google TensorFlow™库中的Google python类型对象之间进行转换，该库是DeepLearning包的构建基础。这将简化TensorFlow模型对DeepLearning模型的应用性，并促进DeepLearning对象与尚未在DeepLearning包中公开的TensorFlow特性之间的交互。
  • 深度学习DeepLearning的其他改进包括用于索引张量的工具，以及用于计算张量梯度的梯度带。
  • 您现在可以将对象转换为字符串或指定文件格式编码的字节数，而不必将对象导出为文件。
  • URL函数包现在支持向web服务提交多部分表单数据。。

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