JPH10307810A - Method for displaying solution procedure of simultaneous equations and computer-readable recording medium recording program for displaying the solution procedure - Google Patents

Method for displaying solution procedure of simultaneous equations and computer-readable recording medium recording program for displaying the solution procedure

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Publication number
JPH10307810A
JPH10307810A JP11569397A JP11569397A JPH10307810A JP H10307810 A JPH10307810 A JP H10307810A JP 11569397 A JP11569397 A JP 11569397A JP 11569397 A JP11569397 A JP 11569397A JP H10307810 A JPH10307810 A JP H10307810A
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JP
Japan
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equations
variable
equation
procedure
variables
Prior art date
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Pending
Application number
JP11569397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Kinoshita
健生 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP11569397A priority Critical patent/JPH10307810A/en
Publication of JPH10307810A publication Critical patent/JPH10307810A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To support operation for assembling a calculation procedure while grasping relation between respective equations constituting simultaneous equations and variables included in the equations and to display a practical calculation procedure while automatically checking relation between the equations and variables. SOLUTION: An area 1 corresponds to the names of equations, an area 2 corresponds to the names of variables, an area 3 is an area for a flag specifying the participation of the equations and the variables, and an area 4 is the area of a flag specifying whether a variable has been known or not. An area 5 is the area of a three-state flag for demanding definition and areas 6, 7 are prepared for moving rows and columns. The setting of existence of particiation indicating whether respective equations include their individual variables or not and definition indicating the presimulation of a procedure for executing the simultaneous calculation of the set equations ate displayed in the area 3 by two symbols.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、連立方程式系の解
法手順表示方法及び連立方程式系の解法手順表示プログ
ラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に
関し、科学、技術、数理経済学等、数値的現象を扱う分
野の現場やその教育の現場において広く利用され得る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for displaying a solution procedure for a system of simultaneous equations and a computer-readable recording medium on which a program for displaying a solution procedure for a system of simultaneous equations is recorded. It can be widely used in the field of dealing with phenomena and in the field of education.

【0002】[0002]

【従来の技術】連立方程式の扱いは、古くから科学技術
分野の論理家の筆算によって主に行われてきた。
2. Description of the Related Art Simultaneous equations have been mainly used for a long time by calculation by a logicist in the field of science and technology.

【0003】しかしながら、最近ではコンピュータ科学
の進歩により、数式的方法や数値的方法により、解決す
ることができるようになった。このような目的のために
作成されたソフトウエア製品は市販もされているが、多
くの製品は変数を名前によって識別しているので、式を
介したそれら変数と変数との繋がり、変数を介した式と
式との繋がりといった連立構造を見通しよく表現するこ
とは難しい。
However, recently, with the progress of computer science, it has become possible to solve the problem by a mathematical method or a numerical method. Although software products created for such purposes are commercially available, many products identify variables by name, so they are linked to each other through expressions, and through variables. It is difficult to express the simultaneous structure such as the connection between the formulas with good visibility.

【0004】また、コンピュータによる別種の典型的な
解決法としては、大規模な行列で条件が与えられるよう
な連立式の解法がある。これは特に、1次方程式の場合
において最も多く研究され活用されている。
Another typical solution by a computer is a simultaneous solution in which conditions are given by a large matrix. This is especially the most studied and exploited in the case of linear equations.

【0005】また、1次方程式以外でも、ニュートン・
ラフソン法、最小2乗法などによって、非線形の計算も
行われているが、これら非線形の計算においては、連立
する変数や方程式の数が多くなるにつれて収束性が悪く
なり、計算時間が多くかかってしまうといった深刻な問
題がある。
In addition to the linear equation, Newton's equation
Non-linear calculations are also performed by Rafson method, least-squares method, etc., but in these non-linear calculations, the convergence becomes worse as the number of simultaneous variables and equations increases, and the calculation time increases. There is a serious problem.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、連立方程式
においては、個々の方程式の大部分が、連立系全体で用
いられている変数の内のごく一部との間にしか関わりを
持たない、いわゆる疎(スパース)な形を持つ場合が非
常に多い。そのため、数値的な解法を指向する場合にお
いても、解の連立構造をまず把握し、合理的な計算手順
を設計してから数値計算にとりかかることが効率的であ
り、計算結果についても、より確実な精度見積もりがで
きる。
By the way, in the simultaneous equations, most of the individual equations have a relation only with a very small part of the variables used in the whole system. Very often it has a sparse shape. Therefore, even when aiming for a numerical solution, it is efficient to first grasp the simultaneous structure of the solutions, design a reasonable calculation procedure, and then start the numerical calculation. Accurate accuracy can be estimated.

【0007】しかしながら、このようにして連立構造を
論理的に把握し、計算を行う上で扱い易いソフトウエア
は、現在のところほとんど提供されていないのが現状で
ある。
However, at present, software which is easy to handle for logically grasping and calculating the simultaneous structure in this manner is not provided at present.

【0008】本発明はこのような問題点を解決すべく創
案されたものであって、その目的は、従来頭脳によって
行われてきたこれらの作業、つまり連立方程式を構成す
る各方程式とそこに含まれる変数との関連性を把握した
上で、計算手順を組み立てる作業を補助するとともに、
方程式及び変数の関連性を自動確認しつつ、実際の計算
手順を示すことのできる、連立方程式系の解法手順表示
方法及び連立方程式系の解法手順表示プログラムを記録
したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するこ
とにある。
The present invention has been devised to solve such a problem, and has as its object the above tasks conventionally performed by the brain, that is, the equations constituting the simultaneous equations and the equations contained therein. In addition to assisting in assembling the calculation procedure after understanding the relationship with the variables to be
Provided are a method for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations and a computer-readable recording medium on which a program for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations is recorded, which can show the actual calculation procedure while automatically confirming the relation between equations and variables. Is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項1記載の連立方程式系の解法手順表
示方法は、再描画可能な表示手段と、2次元以上の位置
の入力が可能な入力手段とを備え、対話的な入出力を通
じて連立方程式系の各変数の値を導き出す論理的手順を
前記表示手段の画面上に表示する方法であって、各方程
式が個々の変数を含むか否かを示す関与の有無の設定
と、この設定がなされた方程式について連立計算が実行
される手順の事前シミュレーションである確定との2つ
の段階からなり、対象とされる連立方程式系の各々の方
程式を行に、各々の変数を列に対応させたマトリックス
を前記表示手段の画面上に表示するとともに、各方程式
に変数が存在するマトリックス上の交点に充填要素の記
号を、各方程式に変数が存在しないマトリックス上の交
点に空要素の記号をそれぞれ表示し、前記入力手段の操
作によって方程式の作るある集合Aが任意に選択される
と、この選択された集合Aの中の1つ以上のものと関与
を持つ未定変数の全てが作る集合Bとが同じ要素数を持
つか否かを判定し、この判定の結果、集合Aと集合Bと
が同じ要素数を持つ場合には、その未定変数を確定変数
として記号表示するとともに、その集合Aに含まれる方
程式を確定として記号表示し、かつ、その集合A以外の
方程式において前記確定変数を含む方程式については、
その確定変数に該当するマトリックス上の交点の記号を
関与を示す記号に変更して表示し、次に集合A以外の方
程式について、前記の集合の選択と前記の判定と前記の
確定及び関与の表示とによる評価を実行する処理を再帰
的に繰り返すことにより、全ての方程式を確定と関与と
の記号により表示するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations according to claim 1 of the present invention comprises a display means capable of redrawing and input of a position of two or more dimensions. A method for displaying on a screen of the display means a logical procedure for deriving the value of each variable of the simultaneous equation system through interactive input / output, wherein each equation includes an individual variable It is composed of two stages, namely, setting of the presence or absence of involvement indicating whether or not, and determination as a pre-simulation of a procedure in which simultaneous calculation is performed on the equation for which this setting has been made. The equations are arranged in rows, and a matrix in which each variable is associated with a column is displayed on the screen of the display means. The symbols of the empty elements are displayed at the intersections on the non-existent matrix, and when a certain set A made up of the equations is arbitrarily selected by the operation of the input means, one or more of the selected sets A are selected. It is determined whether or not the set B formed by all of the undetermined variables involved has the same number of elements. If the result of this determination is that the set A and the set B have the same number of elements, the undetermined variable Is symbolized as a deterministic variable, and the equations included in the set A are symbolized as deterministic, and the equations other than the set A include the deterministic variable.
Change the symbol of the intersection on the matrix corresponding to the determined variable to a symbol indicating involvement and display it. Then, for equations other than the set A, select the set, perform the determination, and display the determination and involvement. By recursively repeating the process of performing the evaluation by (1), all equations are displayed by symbols of determination and involvement.

【0010】また、本発明の請求項2記載の連立方程式
系の解法手順表示プログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体は、各方程式が個々の変数を含む
か否かを示す関与の有無の設定と、この設定がなされた
方程式について連立計算が実行される手順の事前シミュ
レーションである確定との2つの段階からなり、対象と
される連立方程式系の各々の方程式を行に、各々の変数
を列に対応させたマトリックスを前記表示手段の画面上
に表示するとともに、各方程式に変数が存在するマトリ
ックス上の交点に充填要素の記号を、各方程式に変数が
存在しないマトリックス上の交点に空要素の記号をそれ
ぞれ表示する手順と、入力手段の操作によって方程式の
作るある集合Aが任意に選択されると、この選択された
集合Aの中の1つ以上のものと関与を持つ未定変数の全
てが作る集合Bとが同じ要素数を持つか否かを判定する
手順と、この判定の結果、集合Aと集合Bとが同じ要素
数を持つ場合には、その未定変数を確定変数として記号
表示するとともに、その集合Aに含まれる方程式を確定
として記号表示し、かつ、その集合A以外の方程式にお
いて前記確定変数を含む方程式については、その確定変
数に該当するマトリックス上の交点の記号を関与を示す
記号に変更して表示する手順と、次に集合A以外の残り
の方程式について、前記の集合の選択と前記の判定と前
記の確定及び関与の表示とによる評価の処理を再帰的に
繰り返す手順と、再帰的に繰り返すことによって、全て
の方程式を確定と関与との記号により表示する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録したもの
である。
A computer-readable recording medium storing a program for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations according to a second aspect of the present invention sets the presence or absence of involvement indicating whether or not each equation includes an individual variable. And a determination, which is a pre-simulation of the procedure in which the simultaneous calculation is performed for the equation for which this setting has been made, and includes a line for each equation of the system of equations to be processed, and a column for each variable. Is displayed on the screen of the display means, a symbol of a filling element is provided at an intersection on the matrix where a variable exists in each equation, and an empty element is provided at an intersection on the matrix where no variable exists in each equation. When a set A for which an equation is to be created is arbitrarily selected by the procedure for displaying the symbols and the operation of the input means, one of the selected sets A is selected. A procedure for determining whether or not the set B created by all of the undetermined variables involved with the above has the same number of elements. As a result of this determination, if the set A and the set B have the same number of elements, Represents the undecided variable as a deterministic variable, and the equations included in the set A as the determinant. For equations other than the set A that include the deterministic variable, A procedure of changing the symbol of the intersection on the corresponding matrix to a symbol indicating involvement and displaying the same, and then, for the remaining equations other than the set A, selecting the set, performing the determination, and displaying the determination and the involvement A procedure of recursively repeating the evaluation process by and a procedure of displaying all equations by symbols of confirmation and involvement by recursively repeating,
In a computer.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は、本発明に係わる
連立方程式系の解法手順表示方法によって表示される画
面の典型的な機能区分を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows typical functional divisions of a screen displayed by a method of displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations according to the present invention.

【0012】すなわち、(ア)の領域と(イ)の領域と
は文字を入力し、表示する領域であり、(ア)は式の名
前、(イ)は変数の名前にそれぞれ対応している。これ
らの上を図示しないマウス(正確には、マウスにより動
かされるポインタ)によりクリックすることで、文字入
力の受け付けができ、名前の入力は図示しないキーボー
ドにより行われる。
That is, the area (A) and the area (A) are for inputting and displaying characters, and (A) corresponds to the name of an expression and (A) corresponds to the name of a variable. . By clicking on these with a mouse (not shown) (more precisely, a pointer moved by the mouse), character input can be accepted, and the name can be input using a keyboard (not shown).

【0013】(ウ)、(エ)、(オ)の各領域は、系の
状態を示すフラグが表示されるとともに、フラグの変更
をマウスを通じて受け付ける領域である。このうち
(ウ)の領域は、方程式と変数との関与を指定するフラ
グの領域であるが、この上をマウスでクリックすること
により、関与の有無を変更できるようになっている。た
だし、禁則に当たる場合(例えば、すでに確定した方程
式である場合)はこの限りでない。
Each of the areas (c), (d), and (e) is an area in which a flag indicating the status of the system is displayed and a change in the flag is accepted through the mouse. The area (c) is a flag area for designating the relationship between the equation and the variable. By clicking on the flag, the presence or absence of the relationship can be changed. However, this does not apply in the case of prohibition (for example, when the equation is already determined).

【0014】(エ)の領域は、変数が既知であるか否か
を指定するためのフラグであり、マウスのクリックによ
り2つの状態間で交互に替わるようになっている。
(オ)の領域は、確定の請求のための3状態のフラグで
あり、マウスで操作されるが、1つずつ操作することに
より、請求のなされたフラグにつき、まず第1の状態
(0)から第2の状態(1)に変わる。次に請求した方
程式の組み合わせが確定を行うのに十分なものになった
とき、第3の状態(2)に変わるようになっている。
The region (d) is a flag for designating whether or not the variable is known, and is alternately switched between the two states by clicking the mouse.
The area (e) is a three-state flag for requesting confirmation, and is operated with a mouse. By operating the flag one by one, the first flag (0) is set for each of the requested flags. To the second state (1). Then, when the combination of claimed equations becomes sufficient to make a determination, the state changes to the third state (2).

【0015】(カ)、(キ)の各領域は、行及び列の移
動のための領域である。行に関する(カ)の領域につい
て言えば、この上をマウス移動してボタンを押すと活性
化され、該当する行のこの部分の色が変わる。ボタンを
押したまま上下にずらせると、移動先の行に次々に入れ
替わり、最初に活性化した行は、マウス(ポインタ)に
付いてくるように移動する。この移動は、(ア)、
(ウ)、(オ)の各領域について同時に起こる。
The areas (f) and (g) are areas for moving rows and columns. As for the area (f) relating to the row, when the mouse is moved over this and the button is pressed, the button is activated, and the color of this portion of the corresponding row changes. If you hold down the button and move it up or down, it will be switched to the destination line one after another, and the first activated line will move so as to follow the mouse (pointer). This movement is (a),
It occurs simultaneously for each of the regions (c) and (e).

【0016】(キ)の領域は列の移動に関して、(カ)
の領域の場合と同様に機能する。この移動は、(イ)、
(ウ)、(エ)の各領域について同時に起こる。ここ
で、(イ)の領域に書き込まれる変数の名前は、図2
(a)、(b)に示すように、階段的な表示になってい
る。この段数を変更する場合には、図1の(ク)の領域
を使用する。すなわち、水平な線に接続した印をマウス
で捉えて上下に動かすと段数が変わるようになってい
る。図2(a)は段数を5段とした場合、図2(b)は
段数を4段とした場合であって、5段から4段に変更し
たことにより、左側の最下段に書き込まれた変数名(圧
力1)が、右側の最上段に移動している。段数を増やす
ほど、長い名前が使えるようになるが、名前があまり上
に行き過ぎると見づらいので、目的に合わせて適当な段
数を選ぶ。
The area (g) relates to the movement of the row.
The function is the same as that of the region. This movement is (a),
It occurs simultaneously for each of the areas (c) and (d). Here, the names of the variables written in the area (a) are as shown in FIG.
As shown in (a) and (b), the display is stepwise. When changing the number of steps, the area shown in FIG. That is, when the mark connected to the horizontal line is caught with the mouse and moved up and down, the number of steps changes. FIG. 2A shows the case where the number of steps is five, and FIG. 2B shows the case where the number of steps is four. When the number of steps is changed from five to four, the data is written in the lowermost part on the left side. The variable name (pressure 1) has been moved to the uppermost row on the right. As the number of columns increases, longer names can be used, but it is difficult to see if the name goes too high, so select an appropriate number of columns according to the purpose.

【0017】〔本発明に係わる連立方程式系の解法手順
表示方法の技術的背景〕n個の変数を含む連立方程式
は、通常、n個の式が連立することによって、初めて全
体の変数値を確定することができる。しかし、n個の方
程式を全て適用するまで、1つの変数も知ることができ
ないとは限らず、現実の問題においては、むしろn個の
部分の連立によって、その部分と同数の変数を知ること
ができる場合も多い。
[Technical background of the method of displaying the solution procedure of a system of simultaneous equations according to the present invention] In general, a simultaneous equation including n variables usually determines the entire variable value only when n equations are simultaneously used. can do. However, it is not always possible to know one variable until all n equations are applied. In a real problem, it is rather possible to know the same number of variables as the number of n parts by a simultaneous system of n parts. Often you can.

【0018】また、全ての方程式を適用して初めて確定
するという場合においても、その内のごく一部の変数を
仮定することによって、残りの変数値が導かれ、先に仮
定した変数だけを独立変数にとった方程式系に還元する
ことができる場合もある。
Also, in the case where it is determined for the first time by applying all the equations, by assuming only a few of them, the remaining variable values are derived, and only the previously assumed variables are independent. In some cases, it can be reduced to a system of equations based on variables.

【0019】こうしたことが容易に見通せると、より少
ない変数をもとに収束計算を行うことができ、好都合で
ある。本発明は、こうした方程式間、変数間の事情を調
べ、計算を設計するために好適に用いられる。
If this can be easily foreseen, the convergence calculation can be performed based on fewer variables, which is convenient. The present invention is suitably used for examining situations between such equations and variables and designing calculations.

【0020】連立方程式は、未知変数の数と同数の方程
式によって、全体が定まるのが一般的である。もちろ
ん、実際には解が存在しなかったり、一意に決まらなか
ったりする場合もあるが、自然界の連続的な事象を規定
する解析的関数の系においては、一意に決まらないのは
特殊な場合である。
In general, the simultaneous equations are generally determined by the same number of equations as the number of unknown variables. Of course, the solution may not actually exist or may not be uniquely determined.However, in a system of analytic functions that defines continuous events in the natural world, it is a special case that the solution is not uniquely determined. is there.

【0021】本発明では、関数や演算の個別の組み立て
に依存する特殊な場合は無視するものとし、連立する変
数と式との数のみに着目して、値が決まる論理的順序を
まず追うことを方針としている。
In the present invention, special cases depending on the individual assembly of functions and operations are ignored, and the logical order in which the values are determined is first followed by focusing only on the number of simultaneous variables and expressions. The policy is.

【0022】本発明のソフトウエアの操作は、各方程式
が個々の変数を含むか否かという事柄、すなわち「関
与」の設定と、この設定がなされた方程式について連立
計算が実行される手順の事前シミュレーション、すなわ
ち「確定」との2つの段階からなる。
The operation of the software of the present invention is based on whether each equation includes an individual variable or not, that is, the setting of "involvement", and the advance of the procedure in which simultaneous calculations are executed for the equation for which this setting has been made. It consists of two stages of simulation, that is, "determination".

【0023】すなわち、対象とされる連立方程式系の各
々の方程式を行に、各々の変数を列にそれぞれ当ては
め、それらの間の「関与」の有無を、交点における記号
の区別によって表す。すなわち、「関与」のない場合を
「空要素」、ある場合を「充填要素」とする。そして、
それらの内部でも、後述する規則に従って区別がなされ
る。その結果、本実施形態では「空要素」を表現する記
号として、(・、|、○)の3つの記号、「充填要素」
を表現する記号として、(o、◎、Φ、※)の4つの記
号をそれぞれ用いる。
That is, each equation of the system of equations to be processed is applied to a row and each variable is applied to a column, and the presence or absence of “involvement” between them is represented by the distinction of symbols at intersections. In other words, the case where there is no "participation" is referred to as "empty element", and the case where there is no "participation" is referred to as "filling element". And
Within them, a distinction is made according to the rules described below. As a result, in the present embodiment, three symbols (•, |,)) and “filling element”
Are represented by four symbols (o, ◎, Φ, *), respectively.

【0024】〔核(既約な連立)と、その序列につい
て〕n個の未知変数を含むn個の方程式の系が、連立に
よってそれらの未知変数を確定するが、部分の変数と部
分の式との連立によっては、確定がなされない場合、先
のn個の方程式系は「既約」であると言う。本発明のソ
フトウエアにおいては、既約な確定のみによって、方程
式系を組み立てることを原則とする。未知変数は既約な
連立によって確定され、「既知」の変数となる。
[Regarding the kernel (irreducible system) and its hierarchy] A system of n equations including n unknown variables determines those unknown variables by simultaneous system, but the partial variables and the partial expressions If the system is not determined, the n systems of equations are said to be "irreducible". In the software of the present invention, it is a principle that an equation system is constructed only by irreducible determination. The unknown variable is determined by an irreducible system and becomes a "known" variable.

【0025】いま、同一時点で確定した、既約なn個の
方程式とn個の変数、及びこれら相互の交点であるとこ
ろのn×n個の充填要素と空要素との全体を「核」と名
付け、核に属する充填要素を「◎」で、空要素を「○」
で表すものとする。1度核に属した方程式は、後の確定
のために再使用されず、変数も既知変数となることか
ら、未知変数としては再使用しない。従って、同一の方
程式、変数、要素が、相異なる2個以上の核に属するこ
とはあり得ない。この場合の充填要素を(Φ)で表す。
Now, the irreducible n equations and n variables determined at the same time, and the entirety of the n × n filling elements and empty elements at the intersections of these equations are referred to as “nuclei”. Filled elements belonging to the core are marked with “◎” and empty elements are marked with “○”
It shall be represented by Equations that once belong to the nucleus are not reused for later determination, and the variables are also known variables, so they are not reused as unknown variables. Therefore, the same equation, variable, and element cannot belong to two or more different nuclei. The filling element in this case is represented by (Φ).

【0026】こうした充填要素によって、先に決まった
核Dに属するいずれかの変数が、後に決まる核Eに属す
るいずれかの方程式と関与を持つ場合、核Dは核Eの
「先輩」であると名付ける。この場合、核Dの作用で先
に規定された変数が、核Eにおいては既知の定数として
作用し、(すなわち、これを未知変数ではないものと
し)、核Eの連立式に意味を持たせているからである。
逆に、核Eは核Dの「後輩」である。
With such a filling element, if any variable belonging to the previously determined nucleus D has a relationship with any equation belonging to the subsequently determined nucleus E, then the nucleus D is said to be the "senior" of the nucleus E. Name it. In this case, the variables previously defined by the action of the nucleus D act as known constants in the nucleus E (ie, they are not unknown variables) and give meaning to the simultaneous equations of the nucleus E. Because it is.
Conversely, kernel E is a "junior" of kernel D.

【0027】従って、核Dが核Eの先輩であり、核Eが
核Fの先輩であるなら、核Dは核Fの間接の先輩である
ものとする。このように、先輩、後輩の関係にあるもの
は、直接、間接に交点の充填要素のΦによる繋がりを持
つが、逆にこうした繋がりを間接的に持つもの同士が、
いつも先輩、後輩の関係にあるとは限らない。
Therefore, if the kernel D is a senior of the kernel E and the kernel E is a senior of the kernel F, the kernel D is an indirect senior of the kernel F. In this way, seniors and juniors have a direct and indirect connection of the filling element at the intersection by Φ, but conversely those that have such a connection indirectly
There is not always a relationship between seniors and juniors.

【0028】例えば、核Dが、核Eと核Fとの直接の先
輩であり、核Eと核Fとは相互に関与を持たない場合、
核Eと核Fとの間は、間接的な繋がりはあるが、互いに
先輩、後輩の関係ではない。また、核Dと核Eとの両方
が、核Fの直接の先輩であり、核Dと核Eとは相互には
関与を持たない場合、核Dと核Eとの間はやはり、どち
らが先輩でも後輩でもない。
For example, if nucleus D is a direct ancestor of nucleus E and nucleus F and nucleus E and nucleus F have no mutual involvement,
There is an indirect connection between the nucleus E and the nucleus F, but they are not senior and junior relationships. Also, if both nuclei D and nucleus E are direct seniors of nucleus F and nuclei D and nucleus E have no mutual involvement, again, which is the senior between nuclei D and nucleus E But I'm not a junior.

【0029】核と核との間の関与は、追加したり、除く
など、切り替えることができる。ただし、直接又は間接
の先輩、後輩である二者につき、この関係を除かないま
ま、これとは逆の先輩、後輩関係を新たに結ぶといっ
た、循環的な指定は禁止する。こうしたことが許される
と、方程式を逐次解いていくスキームが崩れるからであ
る。もし、このような形の関与が現にあるなら、これら
の関与も含む大きな単位連立系を考慮する必要がある。
The involvement between nuclei can be switched, such as adding or removing. However, cyclical designation of two persons, direct or indirect, senior and junior, such as establishing a reverse senior and junior relation without excluding this relation, is prohibited. If this is allowed, the scheme for solving the equations sequentially breaks down. If such forms of engagement do exist, then a large unit system that includes these engagements must be considered.

【0030】〔マウスによる要素の操作と機能につい
て〕ソフトウエアの操作において、確定していない行の
行列要素の位置〔図1中の(カ)〕をクリックすると、
基本的には、空要素「・」(又は「|」)は、充填要素
「o」、「Φ」、「※」に変わり、充填要素の場合は空
要素に戻る。
[Regarding element operation and function using mouse] In the operation of the software, when the position of the matrix element of the undetermined row [(f) in FIG. 1] is clicked,
Basically, an empty element “•” (or “|”) changes to a filling element “o”, “Φ”, “*”, and returns to an empty element in the case of a filling element.

【0031】個別に確定した二つの核に、行と列とがそ
れぞれ属する交点の要素についても、空要素と充填要素
との相互の切り替えはできるが、充填要素化の場合は、
先に述べた循環的な指定を禁止するための自動チェック
が行われ、これを犯すと警告メッセージが出され、内容
は変更されないようになっている。
The elements at the intersections where the rows and columns respectively belong to the two nuclei determined individually can be switched between the empty element and the filling element, but in the case of the filling element,
An automatic check is performed to prohibit the above-mentioned cyclic designation, and if this is violated, a warning message is issued and the contents are not changed.

【0032】〔マウスによる定数フラグの操作と機能に
ついて〕ソフトウエアの操作において、定数フラグ〔図
1中の(エ)〕の上をクリックすると、基本的には、非
定数「・」は定数「C」に、定数「C」は非定数「・」
になる。定数「C」が立てられた列(変数)は、確定し
た変数として扱われる。
[Operation and Function of Constant Flag Using Mouse] In software operation, when clicking on the constant flag ((D) in FIG. 1), basically, the non-constant "." The constant "C" is a non-constant "."
become. The column (variable) in which the constant “C” is set is treated as a fixed variable.

【0033】すでに確定した要素が存在する列について
は、定数フラグがクリックされても定数化はしない。こ
れを定数化するためには、その確定をまず解除すること
が必要である。逆に、定数を解除した際に、その列に充
填要素があった場合、その内容は「Φ」又は「※」から
「o」になる。もっとも、「Φ」であった場合(確定さ
れた行に関与していた場合)には、その行を含む核の確
定が解除される。この解除は、直接、間接の後輩につい
て、再帰的に行われる。
If a constant flag is clicked on a column in which an already determined element exists, the column is not converted to a constant. In order to make this a constant, it is necessary to first release the determination. Conversely, when the constant is released, if there is a filler element in the column, the content changes from "Φ" or "*" to "o". However, if it is “Φ” (when it is involved in the determined row), the determination of the nucleus including that row is canceled. This cancellation is performed recursively for direct and indirect juniors.

【0034】〔マウスによる確定フラグの操作の機能に
ついて〕確定のためのボタン(図1中の(オ)〕をクリ
ックすると、ボタンの色が変わり、フラグの値が0から
1になったことを示す。フラグ値が1である行の内の全
体又は部分の集合が、確定可能な状態に至った場合(未
知変数として同数の列のみと関わりを持つ場合)、その
内最も規模の小さい既約な集合につき確定が行われる。
確定した行のフラグは2に変わる。このための再評価
は、フラグが新たに変更された場合の他、確定しない列
(変数)の行列要素「o」が除かれた場合(すなわち、
「・」になった場合)、及び定数フラグが立った場合
(すなわち、「C」になった場合)にも行われる。
[Regarding the Function of Operating the Confirmation Flag Using the Mouse] When the button for confirmation ((E) in FIG. 1) is clicked, the color of the button changes and the flag value changes from 0 to 1. When the set of all or parts of the rows having the flag value of 1 reaches a determinable state (when only the same number of columns are involved as unknown variables), the smallest irreducible of them is shown. The final set is determined.
The flag of the determined line changes to 2. The re-evaluation for this is performed not only when the flag is newly changed, but also when the matrix element “o” of the undefined column (variable) is removed (ie,
This is also performed when the value becomes “•” and when the constant flag is set (that is, when the value becomes “C”).

【0035】フラグ操作がなされて立てられた行がすで
に確定した(フラグ値が2である)行であった場合、こ
の確定が解除される。この解除は、直接、間接の後輩に
ついても、再帰的に行われる。
If the line set by the flag operation has already been determined (the flag value is 2), this determination is released. This cancellation is performed recursively for direct and indirect juniors.

【0036】クリックした行が第1の状態であるが、
「o」が1つもなかった場合、何の応答も起こらない。
また、フラグ値が1であるボタンの上をクリックした場
合は、単にその確定フラグが0の状態に戻される。
The line clicked is in the first state,
If there is no "o", no response occurs.
If the user clicks on a button whose flag value is 1, the confirmation flag is simply returned to 0.

【0037】〔マウスによる行の移動について〕図1中
の(カ)の位置をクリックしたまま移動すると、列全
体、すなわち名前、定数フラグ、行列要素がマウスに従
って移動する。移動先の(隣の)列は、マウスのポイン
タが先にあった列に次々入れ替わる。この入れ替えは、
表示と同時に、内部データについても行われる。
[Movement of Rows by Mouse] If the user moves the mouse cursor while clicking the position (f) in FIG. 1, the entire column, that is, the name, constant flags, and matrix elements move according to the mouse. The (next) row at the destination is replaced by the row where the mouse pointer was first. This replacement is
At the same time as the display, internal data is also displayed.

【0038】〔マウスによる変数名の段数の変更につい
て〕図1中の(ク)の位置をクリックしたまま移動する
と、変数名の段数を変更することができる。例えば、図
2(a)の状態から、段数を1段減らすと、図2(b)
のようになる。
[Changing the Number of Variable Names Using the Mouse] By clicking and moving the position (G) in FIG. 1, the number of variable names can be changed. For example, if the number of stages is reduced by one from the state of FIG.
become that way.

【0039】次に、上記のような機能を実現するための
プログラム構成の具体例について説明する。プログラム
構成例は、例えば図3に示すような機能ブロック構成と
なっており、各ブロックは、上記した個々の処理項目に
対応して機能するようになっている。すなわち、「式名
の入力」は図1の(ア)をマウスでクリックすることで
入力でき、「変数名の入力」は図1の(イ)をマウスで
クリックすることで入力でき、「充填フラグの変更」は
図1の(ウ)をマウスでクリックすることで変更でき、
「定数フラグの設定」は図1の(エ)をマウスでクリッ
クすることで設定でき、「確定フラグの変更」は図1の
(オ)をマウスでクリックすることで変更でき、「行の
移動」は図1の(カ)をマウスでクリックしたまま上下
に移動することで移動でき、「列の移動」は図1の
(キ)をマウスでクリックしたまま左右に移動すること
で移動でき、「変数名段数の変更」は図1の(ク)をマ
ウスでクリックして上下に移動することで変更できる。
Next, a specific example of a program configuration for realizing the above functions will be described. The example of the program configuration has, for example, a functional block configuration as shown in FIG. 3, and each block functions according to the above-described individual processing items. That is, "input of expression name" can be input by clicking (a) of FIG. 1 with a mouse, and "input of variable name" can be input by clicking (a) of FIG. 1 with a mouse. "Change flag" can be changed by clicking (c) in Figure 1 with the mouse.
"Constant flag setting" can be set by clicking (e) in FIG. 1 with a mouse, and "change of final flag" can be changed by clicking (e) in FIG. 1 with a mouse. "" Can be moved by moving the mouse up and down while clicking on (f) in Fig. 1. "Move column" can be moved by moving left and right while clicking (g) on the mouse in Fig. 1, The "change of variable name stage number" can be changed by clicking (h) in FIG. 1 with a mouse and moving it up and down.

【0040】データについては、各行(式)に対して変
数iを、各列(変数)に対して変数jを当てはめる。行
iに対する1次元配列データとして、式の名前と確定フ
ラグ(0から2までの整数)とを置く。また、同じく行
jに対する1次元配列データとして、変更フラグを置く
が、これは、各回の応答の間だけ保持されるべき一次的
データである。列jに対応する1次元配列データとし
て、変数の名前と定数フラグ(「・」と「C」との表現
を0と1とで区別する)とを置く。
For data, a variable i is applied to each row (expression) and a variable j is applied to each column (variable). As the one-dimensional array data for the row i, the name of the expression and the confirmation flag (an integer from 0 to 2) are placed. A change flag is also placed as one-dimensional array data for row j, which is primary data that should be held only during each response. As the one-dimensional array data corresponding to the column j, a variable name and a constant flag (the expressions of “•” and “C” are distinguished by 0 and 1) are placed.

【0041】行列(i,j)に対応する2次元配列デー
タとして、充填フラグと核フラグとを置く。充填フラグ
は0又は1の整数であり、0で非充填要素を、1で充填
要素を表す。核フラグは、0で非核要素を、1で核要素
を表す。(充填フラグ,核フラグ)の組み合わせとし
て、(0,0)が「・」又は「|」に、(1,0)が
「o」、「Φ」又は「※」に、(0,1)が「○」に、
(1,1)が「◎」にそれぞれ対応する。
A filling flag and a kernel flag are set as two-dimensional array data corresponding to the matrix (i, j). The filling flag is an integer of 0 or 1, where 0 represents an unfilled element and 1 represents a filled element. The nuclear flag indicates a non-nuclear element by 0 and a nuclear element by 1. As a combination of (filling flag, nuclear flag), (0, 0) is replaced with “•” or “|”, (1, 0) is replaced with “o”, “Φ”, or “*”, and (0, 1). Changed to "○",
(1, 1) respectively correspond to “◎”.

【0042】処理の中心となるサブルーチンに以下の3
つのものを置く。これらは、その後に述べる諸ルーチン
からさらに呼び出されるものである。 1.構築ルーチン 引数はとらない。確定フラグが1である行の集合の全体
又は部分から、確定可能なものを検索し、確定する。つ
まり、n個の行と、同じn個の列との交点が「核」とな
され(核フラグが1となり)、これらの行の確定フラグ
が2となされる。従って、行が核(核フラグが1の要
素)を有することと、行の確定フラグが2であることと
は、常に同時に起こる。呼び出しに応じて何らかの変更
が行われた場合、再呼び出しがなされる。
The following three subroutines are the main processing subroutines.
Put one thing. These are further called from the routines described below. 1. Construction routine Takes no arguments. From the whole or a part of the set of rows whose determination flag is 1, a searchable one is searched for and determined. That is, the intersection between the n rows and the same n columns is "nucleus" (nucleus flag is 1), and the decision flags of these rows are 2. Therefore, the fact that a row has a nucleus (an element whose nucleus flag is 1) and the fact that a row has a fixed flag of 2 always occur simultaneously. If any changes are made in response to the call, a recall is made.

【0043】2.検索ルーチン 行に対応した引数iをとるとともに、出力のためにiの
集合を記憶する変更スタックを利用する。一般的に、検
索ルーチンを呼び出すに先立つ手続きとして、変更フラ
グの内容をクリアしておく。iを指定された呼び出しに
対し、この行iが確定したものである場合、検索ルーチ
ンは変更フラグの第i要素を1にする。iとともに核を
なす全てのjの内のいずれかとの交点に核ではない充填
要素を持つ行i′を次々に探し出し、これらのi′を引
数として、検索ルーチン自体を再帰的に呼び出す。この
ときの呼び出しにおいて、変更スタックの事前クリアは
行わない。
2. Search Routine Takes an argument i corresponding to a row and uses a change stack that stores the set of i for output. Generally, the contents of the change flag are cleared as a procedure prior to calling the search routine. If this line i is determined for the call that specified i, the search routine sets the i-th element of the change flag to 1. Rows i 'having a non-nucleus filler element at the intersection with any one of all js forming a core with i are searched one after another, and the search routine itself is recursively called using these i's as arguments. In the call at this time, the change stack is not cleared in advance.

【0044】以上の結果として、最初に与えた行iに対
する直接、間接の後輩になる個々の核の代表行iが、変
更スタックの内容として得られる。 3.解除ルーチン このルーチンの呼び出しにおいては、先に述べた変更フ
ラグの内容が渡される。このルーチンにおいては、変更
スタックの内容として持つ各行が関わる核につき、確定
を解除する(すなわち、指定された各行の全ての核フラ
グと同じ行の確定フラグを0にする)。
As a result, a representative row i of each kernel which becomes a direct or indirect junior to the first given row i is obtained as the contents of the change stack. 3. Release Routine In calling this routine, the contents of the change flag described above are passed. In this routine, the determination is canceled for the nucleus related to each line having the contents of the change stack (that is, the determination flag of the same line as all the kernel flags of the specified lines is set to 0).

【0045】マウス等からの指定において、まず第1に
呼び出されるルーチンは次のものである。 〔指令の解読と処理の手配〕マウス等の操作による処理
の指定は、手続き的なプログラミングにおいては、無限
ループの中に置かれた入力文でマウスの位置とボタンの
状態とを読み、その状況によって個別の処理を呼び出す
方法がとられる。また、オブジェクト指向の言語システ
ムでは、マウス等の操作をいわゆるイベントに対応さ
せ、イベントと、目的とする個別の関数とを結び付けて
おくことによって処理が起動される。
In the specification from the mouse or the like, the first called routine is as follows. [Decoding of instructions and arranging processing] In the case of procedural programming, the designation of processing by operating a mouse or the like is to read the position of the mouse and the state of the button with an input sentence placed in an infinite loop, and A method for calling individual processing. Also, in an object-oriented language system, a process is started by associating a mouse operation or the like with a so-called event and associating the event with a desired individual function.

【0046】1)式の名前の入力:各名前に対応する位
置〔図1中の(ア)〕におけるクリックにより起動され
る。 2)変数の名前の入力:各名前に対応する位〔図1中の
(イ)〕におけるクリックにより起動される。
1) Input of the name of the formula: The formula is activated by clicking at a position ((A) in FIG. 1) corresponding to each name. 2) Input of the name of a variable: It is started by clicking at the position corresponding to each name ((a) in FIG. 1).

【0047】3)関与の有無の切り替え:確定フラグ
〔図1中の(ウ)〕におけるクリックにより起動され
る。 4)定数の設定、解除:定数専用の行〔図1中の
(エ)〕におけるクリックにより起動される。
3) Switching between involvement and non-participation: Activated by clicking on a confirmation flag [(c) in FIG. 1]. 4) Setting and canceling of a constant: The process is started by clicking on a line dedicated to a constant [(D) in FIG.

【0048】5)確定フラグの切り替え:確定フラグ
〔図1中の(オ)〕におけるクリックにより起動され
る。 6)行(式)の移動:図1中の(カ)におけるクリック
により起動され、移動に対応して応答する。
5) Switching of the confirmation flag: This is activated by clicking on the confirmation flag [(e) in FIG. 1]. 6) Movement of line (expression): Activated by clicking on (f) in FIG. 1 and responds in response to movement.

【0049】7)列(変数)の移動:図1中の(キ)に
おけるクリックにより起動され、移動に対応して応答す
る。 8)その他のコマンドの受け付け:ウインドウシステム
のプルダウンメニュー等により、ファイル操作などのコ
マンドが受け付けられる。
7) Movement of column (variable): Activated by clicking on (g) in FIG. 1 and responds in response to the movement. 8) Acceptance of other commands: Commands such as file operations are accepted by a pull-down menu or the like of the window system.

【0050】各分岐先において処理が終了すると、内部
データの変更に対応して、表示を改めた後、再び初期の
状態に戻って、入力を受け付ける。指令の解読と処理の
手配に関わる上記のルーチンから直接に呼び出され、さ
らに上記した構築、検索、解除といったルーチンを必要
に応じ利用して処理に当たるものとして、次のものがあ
る。
When the processing is completed at each branch destination, the display is changed in response to the change of the internal data, and then the display returns to the initial state again to receive an input. The following are directly called from the above-mentioned routines related to the decoding of commands and the arrangement of processing, and further utilize the above-described routines such as construction, search, and cancellation as necessary to perform processing.

【0051】〔名前の入力〕マウス操作によって指定さ
れた位置の名前は、キーボードを通じて入力される。
[Input of Name] The name at the position designated by the mouse operation is input through the keyboard.

【0052】〔関与の有無の切り替え〕図1中の(ウ)
においてクリックがなされると、その2次元的な位置
は、行と列とに対応した数値の組に直され、処理のルー
チンに渡される。この(ウ)の領域の関与の有無等のデ
ータは、プログラムの中では、画面における表示とは別
個に、配列の形で保持されており、これに対応して処理
の流れが分かれる。
[Switching of Involvement or Not Involvement] (C) in FIG.
Is clicked, the two-dimensional position is converted into a set of numerical values corresponding to rows and columns, and passed to a processing routine. The data of the presence or absence of the region (c) is stored in the program in an array form separately from the display on the screen, and the processing flow is divided accordingly.

【0053】まず、指定された要素が充填要素でない場
合、これを充填要素とする方向の変化が起こりうるが、
確定していない(確定フラグが3でない)行では、無条
件に充填要素化される。また、確定している行について
は、指定された列が別の時点で確定しており、かつ先に
述べた検索ルーチンを通じて列の確定が行の確定の後輩
でないことを確認した上で、充填要素化される。なお、
指定した要素が核である場合、行が確定しているものの
列が確定していない場合、行も列も確定しているものの
循環になってしまう場合は、画面上の(ウ)の領域には
変化は起こらない。
First, if the specified element is not a filling element, a change in the direction in which this is the filling element may occur.
Rows that have not been determined (the determination flag is not 3) are unconditionally converted into filling elements. Also, for a row that has been confirmed, the specified column is confirmed at another point in time, and after confirming that the determination of the column is not a junior of the row determination through the search routine described above, the filling is performed. It is elementized. In addition,
If the specified element is the core, if the row is fixed but the column is not fixed, or if both the row and column are fixed but the cycle occurs, Does not change.

【0054】また、指定された要素が充填要素である場
合、これが核である場合は何も変化しない。核でない場
合は、非充填要素化する。確定フラグが1である場合
(つまり、指定された要素が常に核でない場合)には、
その後、この行を含む集合の確定が可能でないかどうか
再評価が行われる(この再評価は、上述の構築ルーチン
による)。
If the specified element is a filling element, if it is a nucleus, nothing changes. If it is not a nucleus, make it an unfilled element. If the confirmation flag is 1 (that is, if the specified element is not always the core),
Thereafter, a re-evaluation is performed to determine if the set containing the row is not feasible (this re-evaluation is based on the construction routine described above).

【0055】〔定数の設定、解除〕指定されたものがも
ともと定数でなかった場合は、列が確定していない場合
に限り定数化した後、先に述べた構築ルーチンが呼び出
される。
[Setting and Canceling of Constants] If the designated one is not a constant from the beginning, it is converted into a constant only when the column is not determined, and then the above-mentioned construction routine is called.

【0056】指定されたものが定数であった場合は、無
条件に非定数化するが、変更スタッククリア後、指定さ
れた(定数の)列の上で充填要素を持つ全ての行につ
き、検索ルーチンが呼び出され(途中で変更スタックの
クリアは行わない)、その後、解除ルーチンが呼び出さ
れる。
If the specified one is a constant, it is unconditionally changed to a non-constant. After clearing the change stack, all rows having a filling element on the specified (constant) column are searched. The routine is called (the change stack is not cleared halfway), and then the release routine is called.

【0057】〔確定フラグの切り替え〕確定フラグは、
0、1、2の3状態をとるが、もともと0であった場
合、1に変えた後に構築ルーチンが呼び出される。
[Switching of Confirmation Flag] The confirmation flag is
It takes three states, 0, 1, and 2. If it was originally 0, it is changed to 1 and the construction routine is called.

【0058】確定フラグがもともと1であった場合、単
に0に戻される。確定フラグが2であった場合、この行
を指定して、変更スタックをクリア後、検索ルーチンを
呼び出し、その次に解除ルーチンを呼び出す。
If the finalization flag is originally 1, it is simply returned to 0. If the decision flag is 2, this line is designated, the change stack is cleared, the search routine is called, and then the release routine is called.

【0059】〔行(式)の移動〕図1中の(カ)の領域
の上でマウスがプレスされると、行の移動のためのルー
チンに入る。ボタンがプレスされたまま行の境界を越え
た移動が起こると、移動先(すぐ上、又はすぐ下)の行
と元の行とが入れ替わる。このとき画面だけでなく、1
次元の式の名前、確定フラグ、2次元の充填フラグ、核
フラグの内容も同時に入れ替わる。こうした応答は、プ
レスが解除されるまで続く。
[Move Line (Formula)] When the mouse is pressed on the area (f) in FIG. 1, a routine for moving a line is entered. If a movement across a line boundary occurs while the button is pressed, the line at the destination (immediately above or immediately below) is replaced with the original line. At this time, not only the screen
The contents of the name of the dimensional expression, the confirmation flag, the two-dimensional filling flag, and the kernel flag are also replaced at the same time. Such a response continues until the press is released.

【0060】〔列(変数)の移動〕行の移動の場合と同
様、列の移動が起こる。ただし、行の名前は図2に示す
ように階段状になっているので、移動もこれに則して行
われる。画面だけでなく、1次元の変数名、定数フラ
グ、2次元の充填フラグ、核フラグの内容も同時に入れ
替わる。こうした応答は、プレスが解除されるまで続
く。
[Movement of Column (Variable)] As in the case of row movement, column movement occurs. However, the names of the rows are stepped as shown in FIG. 2, so that the movement is performed according to this. In addition to the screen, the contents of the one-dimensional variable name, the constant flag, the two-dimensional filling flag, and the kernel flag are simultaneously replaced. Such a response continues until the press is released.

【0061】〔その他コマンドの受け付け〕ファイルの
入出力などを行う最低限必要なデータは、式名、変数
名、定数フラグ、確定フラグといった1次元配列データ
と、充填フラグ、核フラグの2次元配列データとであ
る。
[Reception of other commands] The minimum necessary data for inputting / outputting a file is one-dimensional array data such as an expression name, a variable name, a constant flag, and a decision flag, and a two-dimensional array of a filling flag and a nuclear flag. And data.

【0062】次に、上記各機能によって実現される連立
方程式系の解法手順表示方法を、実際の連立方程式を複
数種類例示して、具体的に説明する。 〔例1〕例1は、定数aと、変数w、x、y、zとの関
係を記述している、次の(1)〜(4)式による4元連
立方程式系である。
Next, a method of displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations realized by each of the above functions will be specifically described by exemplifying a plurality of types of actual simultaneous equations. [Example 1] Example 1 is a quaternary system of equations expressed by the following equations (1) to (4), describing the relationship between a constant a and variables w, x, y, and z.

【0063】[0063]

【数1】 x=a2 (1) x−y+z=1 (2) y−2z=1 (3) α=z+3 (4) この(1)〜(4)式から、最終的に、 α=a2 +1 (5) を導く手順を考えると、(1)式によるxを(2)式に
代入し、(3)式と連立させて、 z=a2 −2 (6) とし、これと(4)式とから(5)式を導く方法が考え
られる。
X = a 2 (1) xy + z = 1 (2) y−2z = 1 (3) α = z + 3 (4) From the equations (1) to (4), finally, α = Considering the procedure for deriving a 2 +1 (5), substituting x by equation (1) into equation (2), and simultaneously with equation (3), z = a 2 -2 (6) A method of deriving equation (5) from equation (4) can be considered.

【0064】その他にも、まず(2)式と(3)式とを
連立させて、 z=x−2 (7) とし、(1)式と(7)式とから(6)式を導く方法
や、(7)式に(4)式を代入した後、(1)式を用い
る方法や、(4)式を(2)式、(3)式にそれぞれ代
入してzをまず消去する方法など、様々な経路が考えら
れる。このように、数ある証明経路が互いにどのような
関係にあるかということは、従来行われていたように式
を用いて証明する限りは見通しの悪いものであったが、
以下に説明するように、本発明による方法によれば、す
っきりと見通せるようになる。
In addition, first, the equations (2) and (3) are made simultaneous, z = x−2 (7), and the equation (6) is derived from the equations (1) and (7). After substituting formula (4) into formula (7), formula (1) is used, or formula (4) is substituted into formulas (2) and (3), and z is first eliminated. Various routes such as a method are conceivable. In this way, how many proof paths are related to each other is not very clear as long as it is proved using an expression as in the past,
As explained below, the method according to the invention makes it possible to see clearly.

【0065】すなわち、方程式(行:横並びのそれぞ
れ)と変数(列:縦並びのそれぞれ)との関係は、個々
の方程式に変数が存在する場合を「o」、そうでない場
合を「・」で表現するならば、
That is, the relationship between the equation (row: each of the horizontal rows) and the variable (the column: each of the vertical rows) is expressed by “o” when a variable exists in each equation, and “•” when it is not. To express,

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】と表現される。各行の右端は確定フラグと
名付けるものの値であり、これは0、1、2の内のいず
れかの整数値をとる。以上の変数の内、aは定数なの
で、まずこれを表現する。すなわち、変数名(a、x、
y、z、α)のすぐ下の行は定数を示すフラグのための
特別な行であり、この要素は、「・」と「C」の2値を
とる。「C」が定数を示す表現、「・」がそうでないこ
とを示す表現である。従って、aが定数であることは、
Is expressed as follows. The right end of each line is the value of what is named a fixed flag, which takes one of integer values of 0, 1, and 2. Since a is a constant among the above variables, this is first expressed. That is, the variable names (a, x,
The line immediately below (y, z, α) is a special line for a flag indicating a constant, and this element takes two values, “•” and “C”. “C” is an expression indicating a constant, and “•” is an expression indicating that it is not. Therefore, a is a constant,

【0068】[0068]

【表2】 [Table 2]

【0069】と示される。Cを立てると同時に、同じ列
の「o」は「Φ」に変わっている。これは、変数であっ
たものが、定数となって、未知変数として数える必要が
なくなったため、「o」の上に立て線|を引いたことを
図形的に表している。
Is shown. At the same time that C is raised, "o" in the same row has changed to "Φ". This graphically represents that a vertical line | is drawn on “o” because the variable has become a constant and need not be counted as an unknown variable.

【0070】(1)式は、これと変数xだけとからなる
ので、次にこれを確定させる。これは、右端の確定フラ
グの上にマウスのポインタを合わせ、クリックすること
によって行われる。このとき、確定フラグは0から一度
1に変わるが、この時点で、確定フラグが1である行の
数が1、同じ行において関与する未知変数の数が同じく
1となり、どちらも同じ1となったので、確定が起こ
る。その結果、
Since the equation (1) consists of this and only the variable x, it is determined next. This is done by placing the mouse pointer on the rightmost confirmation flag and clicking on it. At this time, the confirmation flag changes from 0 to 1 once, but at this time, the number of rows where the confirmation flag is 1 is 1, the number of unknown variables involved in the same row is also 1 and both are the same 1. Therefore, the decision takes place. as a result,

【0071】[0071]

【表3】 [Table 3]

【0072】となり、確定フラグが1からさらに2に変
わる。「◎」は、関与のある要素で、確定されたものを
表している。また、同じ列にあって「o」だったもう1
つのものは、関与を示す「Φ」に変わっている。
The decision flag is further changed from 1 to 2. “◎” indicates an involved element that has been determined. Another "o" in the same row
One has been changed to "Φ", which indicates involvement.

【0073】次に、(2)式と(3)式の各行の右端の
確定フラグの上にマウスのポインタを合わせてクリック
すると、これらの行の確定フラグは0から一度1に変わ
るが、この時点で、確定フラグが1である行の数が2、
これらの行において関与する未知変数(y、z)の数が
同じく2となり、どちらも同じ2となったので、確定が
起こる。その結果、(2)式と(3)式との連立を確定
すると、
Next, when the mouse pointer is placed on the final flag at the right end of each line in the expressions (2) and (3) and clicked, the final flag of these lines changes from 0 to 1 once. At this point, the number of rows having the confirmed flag of 1 is 2,
The determination occurs because the number of unknown variables (y, z) involved in these rows is also 2, and both are the same. As a result, when the simultaneous equations (2) and (3) are determined,

【0074】[0074]

【表4】 [Table 4]

【0075】となり、各行の確定フラグが1からさらに
2に変わる。また、未知変数であったy、zの各列の
「o」が、関与のある要素で確定されたものを表す
「◎」に変わっている。また、同じzの列にあって
「o」だったもう一つのものは、関与を示す「Φ」に変
わっている。
Thus, the decision flag of each line changes from 1 to 2. In addition, “o” in each column of y and z, which were unknown variables, has been changed to “◎” which indicates an element involved in the determination. Another thing in the same z column that was “o” has been changed to “Φ” indicating involvement.

【0076】次に、(4)式の行の右端の確定フラグの
上にマウスのポインタを合わせてクリックすると、この
行の確定フラグは0から一度1に変わるが、この時点
で、確定フラグが1である行の数が1、これらの行にお
いて関与する未知変数(α)の数が同じく1となり、ど
ちらも同じ1となったので、確定が起こる。その結果、
Next, when the mouse pointer is placed over the finalization flag at the right end of the line in equation (4) and clicked, the finalization flag of this line changes from 0 to 1 at this point. Since the number of rows that are 1 is 1 and the number of unknown variables (α) involved in these rows is also 1 and both are the same, the determination occurs. as a result,

【0077】[0077]

【表5】 [Table 5]

【0078】なる結果が得られる。こうして、αの値が
とにかくも得られる可能性のあることが証明される。も
ちろん、これは個々の方程式に依存するところの解の存
在や、一意性の問題を別にしてのことである。また、解
が得られるらしいということが分かっただけで、解その
ものが分かったわけではないが、解を得るための具体的
手順は、上記の処理によって最終的に得られた表5を頼
りに知ることができる。
The following result is obtained. This proves that the value of α can be obtained anyway. Of course, this is aside from the existence of solutions that depend on individual equations, and the problem of uniqueness. In addition, it is understood that the solution is likely to be obtained, but not the solution itself. However, the specific procedure for obtaining the solution depends on Table 5 finally obtained by the above processing. be able to.

【0079】〔例2〕例2は、例1では現れなかった
が、まだ確定されていない変数と、そこにおいて確定さ
れた変数のいずれをも持たない方程式に、既に確定した
変数が現れる場合を記述している、次の(11)〜(1
4)式による4元連立方程式系である。この場合の方程
式を「※」で表現することとする。
[Example 2] Example 2 shows a case in which a variable that has not been determined in Example 1 but has already been determined appears in a variable that has not yet been determined and an equation that does not have any of the variables determined therein. The following (11) to (1)
4) It is a quaternary simultaneous equation system by the equation. The equation in this case is represented by “*”.

【0080】[0080]

【数2】 a=1 (11) x=a (12) x=2a−3 (13) y=x+1 (14) この連立方程式は矛盾した連立方程式であり、解を持た
ないが、これは次のように表現される。
## EQU2 ## a = 1 (11) x = a (12) x = 2a-3 (13) y = x + 1 (14) This simultaneous equation is an inconsistent simultaneous equation and has no solution. It is expressed as

【0081】[0081]

【表6】 [Table 6]

【0082】以上の変数の内、aは定数なので、まず
(11)式を確定すると、
Since a is a constant among the above variables, first, when formula (11) is determined,

【0083】[0083]

【表7】 [Table 7]

【0084】となる。すなわち、その行の確定フラグが
1からさらに2に変わる。また、未知変数の扱いであっ
たaの列の「o」が、確定されたものを表す「◎」に変
わっている。また、同じaの列にあって「o」だったも
う2つのものは、それぞれ関与を示す「Φ」に変わって
いる。
Is obtained. That is, the fixed flag of the line changes from 1 to 2. In addition, “o” in the column of “a”, which has been treated as an unknown variable, has been changed to “表 す” representing the determined one. In addition, the other two items in the same column a, which have been “o”, have been changed to “Φ” indicating their involvement.

【0085】また、aが定数であることに着目すると、
〔表7〕の代わりに次の表現を行うことが可能である。
Further, focusing on the fact that a is a constant,
The following expression can be used instead of [Table 7].

【0086】[0086]

【表8】 [Table 8]

【0087】すなわち、変数名(a、x、y)のすぐ下
の行のaの列のフラグが「C」に変わる。そして、Cを
立てると同時に、同じ列の「o」は「Φ」に変わってい
る。〔表8〕をもとにさらに先に進む。すなわち、(1
2)式は、これと変数xだけとからなるので、次にこれ
を確定させる。これは、右端の確定フラグの上にマウス
のポインタを合わせ、クリックすることによって行われ
る。このとき、確定フラグは0から一度1に変わるが、
この時点で、確定フラグが1である行の数が1、同じ行
において関与する未知変数の数が同じく1となり、どち
らも同じ1となったので、確定が起こる。この場合、
(13)式に未知変数は残らない。このように、確定は
していないが、未知変数がゼロになった場合、その行の
充填要素を「※」で表すことにする。その結果、
That is, the flag of the column a in the row immediately below the variable name (a, x, y) is changed to “C”. Then, at the same time that C is set, “o” in the same row is changed to “Φ”. The process proceeds further based on [Table 8]. That is, (1
2) Since the equation consists of this and only the variable x, this is determined next. This is done by placing the mouse pointer on the rightmost confirmation flag and clicking on it. At this time, the confirmation flag changes from 0 to 1 once,
At this point, the number of rows having a determination flag of 1 is one, and the number of unknown variables involved in the same row is also one. in this case,
No unknown variables remain in the equation (13). As described above, when the unknown variable has become zero, although it has not been determined, the filling element of the row is represented by “*”. as a result,

【0088】[0088]

【表9】 [Table 9]

【0089】となる。ここでは、(13)式が解の確定
の上からは余分な式であって、これにこだわると解が存
在しない可能性があることが示唆されている。従って、
これを気にせずに(14)式を確定すると、その結果
は、
## EQU11 ## Here, it is suggested that equation (13) is an extra equation from the point of determination of the solution, and that if it is fixed, there may be no solution. Therefore,
If equation (14) is determined without worrying about this, the result is

【0090】[0090]

【表10】 [Table 10]

【0091】となり、「※」が消えるわけではない。
「※」が表のどこかに存在することは、その部分が定義
過剰であり、矛盾ともなりうることを示すものである。
ここで、上記の表現をいま一度纏めると、「o」、
「◎」、「Φ」、「※」は変数が方程式の中に存在す
る、すなわち方程式と変数との間に関与があることを示
す充填要素であり、そうでない「・」、「○」が空要素
である。
Thus, “*” does not disappear.
The presence of "*" anywhere in the table indicates that the part is over-defined and can be inconsistent.
Here, once again summarizing the above expression, "o",
“◎”, “Φ”, “*” are filler elements indicating that the variable exists in the equation, that is, there is a relationship between the equation and the variable. Empty element.

【0092】〔例3〕例3は、変数x、y、z、wの関
係を記述している、次の(21)〜(24)式による4
元連立方程式系である。
[Example 3] In Example 3, the relationship between variables x, y, z, and w is described, which is expressed by the following equations (21) to (24).
It is a system of original simultaneous equations.

【0093】[0093]

【数3】 x−z=2 (21) x+y+z=6 (22) x−y=1 (23) w=z+1 (24) この連立方程式系は、Xz = 2 (21) x + y + z = 6 (22) xy = 1 (23) w = z + 1 (24)

【0094】[0094]

【表11】 [Table 11]

【0095】と表される。ここで、(21)式、(2
2)式、(23)式を連立させると、すなわち(21)
式、(22)式、(23)式の各行の右端の確定フラグ
の上にマウスのポインタを合わせて順次クリックする
と、これらの行の確定フラグは0から一度1に変わる
が、この時点で、確定フラグが1である行の数が3、こ
れらの行において関与する未知変数(x、y、z)の数
が同じく3となり、どちらも同じ3となったので、確定
が起こる。その結果、(21)式、(22)式、(2
3)式の連立を確定させると、
Is represented by Here, equation (21), (2
When equations (2) and (23) are combined, ie, equation (21)
When the mouse pointer is placed on the final flag at the right end of each line of the formulas (22) and (23) and the mouse pointer is clicked sequentially, the final flag of these lines changes from 0 to 1 at this point. Since the number of rows where the determination flag is 1 is 3 and the number of unknown variables (x, y, z) involved in these rows is also 3 and both are the same, determination is made. As a result, equations (21), (22), (2)
3) When the simultaneous equations are determined,

【0096】[0096]

【表12】 [Table 12]

【0097】となり、各行の確定フラグが1からさらに
2に変わる。また、未知変数であったx、y、zの各列
の「o」が、関与のある要素で確定されたものを表す
「◎」に変わっている。また、同じzの列にあって
「o」だったもう一つのものは、関与を示す「Φ」に変
わっている。
Thus, the decision flag of each line changes from 1 to 2. In addition, “o” in each column of x, y, and z, which were unknown variables, has been changed to “表 す” that indicates the element determined as an involved element. Another thing in the same z column that was “o” has been changed to “Φ” indicating involvement.

【0098】ここで、「○」は、該当する方程式が変数
を規定する連立方程式系の成員であるものの、該当する
変数が該当する方程式自体には含まれないことを意味す
る。この「○」の意味に、「・」を使っても論理的な混
乱は生じないが、「○」を用いた方が見やすくなること
が経験的にわかったので、表12はこのような表現をし
ている。「○」も空要素である。
Here, “○” means that the corresponding equation is a member of a system of simultaneous equations defining variables, but that the corresponding variable is not included in the corresponding equation itself. Although the use of “•” does not cause logical confusion in the meaning of “○”, it has been empirically found that the use of “○” makes it easier to see. You are. “O” is also an empty element.

【0099】〔例4〕例4は、変数x、y、zの関係を
記述している、次の(31)〜(33)式による3元連
立方程式系である。
Example 4 Example 4 is a ternary system of equations expressed by the following equations (31) to (33), describing the relationship between variables x, y, and z.

【0100】[0100]

【数4】 x+y=1 (31) y=2 (32) y+z=3 (33) この連立方程式系は、X + y = 1 (31) y = 2 (32) y + z = 3 (33)

【0101】[0101]

【表13】 [Table 13]

【0102】と表される。ここで、上らか順に(31)
式、(32)式と確定フラグを操作すると、その内の
(32)式はこれ単独で十分に変数yを規定している、
既約な方程式であるので、これが先に確定する。その結
果、その行の確定フラグが1からさらに2に変わる。ま
た、(32)式の行で未知変数の扱いであったyの列の
「o」が、確定されたものを表す「◎」に変わってい
る。また、同じyの列にあって「o」だったもう2つの
ものは、それぞれ関与を示す「Φ」に変わっている。そ
のため、次に(31)式が確定して、その結果は、
Are represented as follows. Here, in order from the top (31)
When the expression, the expression (32), and the confirmation flag are operated, the expression (32) alone alone sufficiently defines the variable y.
This is determined first because it is an irreducible equation. As a result, the confirmation flag of the line changes from 1 to 2. Also, “o” in the column of y, which was treated as an unknown variable in the row of the equation (32), has been changed to “表 す” representing the determined one. Also, the other two in the same y column, which were “o”, have been changed to “Φ”, which indicates their involvement. Therefore, equation (31) is determined next, and the result is

【0103】[0103]

【表14】 [Table 14]

【0104】となる。続けて(33)式を指定すると、
この(33)式は、関与を示す確定変数yと変数zだけ
とからなるので、次にこれを確定させる。すなわち、右
端の確定フラグの上にマウスのポインタを合わせ、クリ
ックする。このとき、確定フラグは0から一度1に変わ
るが、この時点で、確定フラグが1である行の数が1、
同じ行において関与する未知変数の数が同じく1とな
り、どちらも同じ1となったので、確定が起こる。その
結果、
Is obtained. Subsequently, when the expression (33) is specified,
Since the equation (33) consists only of the determined variables y and z indicating the involvement, this is determined next. That is, the user places the mouse pointer on the confirmation flag at the right end and clicks. At this time, the confirmation flag changes from 0 to 1 once, but at this time, the number of rows for which the confirmation flag is 1 is 1,
The determination occurs because the number of unknown variables involved in the same row is also one and both are the same. as a result,

【0105】[0105]

【表15】 [Table 15]

【0106】となる。方程式と変数とに関して順序を入
れ替えると、
The following is obtained. Rearranging the order for equations and variables,

【0107】[0107]

【表16】 [Table 16]

【0108】となる。このように表すと、まず(32)
式によってyが定まり、これを(31)式とによってx
が定まり、最後に(33)式によってzが定まる過程が
よくわかる。
Is obtained. Expressing in this way, first (32)
Y is determined by the equation, and x is determined by the equation (31).
Is determined, and finally, the process in which z is determined by equation (33) is clearly understood.

【0109】ここで、既約の連立方程式が2つ同時にで
きないことについて、図4(a)、(b)を用いて証明
する。ある順序に従って方程式を1つずつ指定した場
合、最初に出現する既約な連立方程式系は必ず1つであ
り、2つ同時にできることはない。もし、2つの既約な
連立方程式系G、Hが同時にできたとすると、G、Hの
どちらも正方行列のはずである。そこで、行(方程式)
の共通部分の数pと、列(変数)の共通部分の数qとを
比較して、もしp<qなら、方程式系G、Hの和(合わ
せたもの)は、最後に指定する1個の方程式の参加を待
たずにすでに正方行列を含むはずだから矛盾し〔図4
(a)参照〕、もしそうでなくp≧qなら、方程式系
G、Hの積(共通部分)が、遅くとも最後の方程式の参
加までに、GとHとが等しいか、より小さい既約な連立
方程式系を作っているはずだが、G、Hを既約とする最
初の仮定からすれば、これはG、Hそのものでなければ
ならない、すなわちGとHは同じものでなければならな
い〔図4(b)参照〕。これにより、既約な連立方程式
系が2つ同時にできないことが証明された。
Here, the fact that two irreducible simultaneous equations cannot be made at the same time will be proved with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). If the equations are specified one by one according to a certain order, only one irreducible system of simultaneous equations appears at first, and two simultaneous equations cannot be created at the same time. If two irreducible simultaneous equations systems G and H are formed at the same time, both G and H should be square matrices. So the line (equation)
Is compared with the number q of common parts of columns (variables), and if p <q, the sum (combined) of the equations G and H is the last one specified Contradiction [Fig. 4]
(A)], if not p ≧ q, then the product (intersection) of the system of equations G, H is irreducible if G and H are equal or smaller at the latest by the participation of the last equation. Although a system of equations should be created, from the initial assumption that G and H are irreducible, this must be G and H themselves, that is, G and H must be the same [Fig. (See (b)). This proved that two irreducible simultaneous equations systems cannot be formed at the same time.

【0110】〔例5〕例5は、具体的な連立方程式系の
例示を省略し、上記各例1〜4と同様に処理を行って、
最終的に得られた結果のみを、表17として例示してい
る。
[Example 5] In Example 5, the illustration of a concrete system of simultaneous equations is omitted, and the processing is performed in the same manner as in Examples 1-4 above.
Only the finally obtained result is illustrated in Table 17.

【0111】[0111]

【表17】 [Table 17]

【0112】表17はこのままでもよいが、(41)式
と(42)式とによる連立によってyとzとが定まり、
ここで確定したzと、定数を指定されていたxとが、
(43)式、(44)式の連立においても利用されてい
ることを強調するために、連続のための記号「|」を導
入して、
Table 17 may be left as it is, but y and z are determined by simultaneous equations by the equations (41) and (42).
The z determined here and x for which the constant has been specified are:
In order to emphasize that it is also used in the simultaneous equations (43) and (44), a symbol "|"

【0113】[0113]

【表18】 [Table 18]

【0114】とすると、より見やすくなる。「|」自体
は空要素である。纏めると、「・」、「○」、「|」が
空要素である。「|」の表示ルールは、充填要素又は
「○」で、各列の最も下に位置するものから、各列の最
も上に位置するもの(定数である場合は「C」)に至る
全ての空要素(ただし、「○」は除く)を、「・」から
「|」に書き換えると見やすくなる。
Then, it becomes easier to see. "|" Itself is an empty element. In summary, “•”, “O”, and “|” are empty elements. The display rule of “|” indicates that all of the filling elements or “O”, from the one located at the bottom of each column to the one located at the top of each column (“C” for a constant) Rewriting empty elements (except for “「 ”) from“ • ”to“ | ”makes them easier to see.

【0115】〔例6〕次に、図5に示す回路網に関する
計算を取り上げる。電源電圧Vの他、各抵抗R1〜R5
の値が与えられた場合、各抵抗抵抗R1〜R5に関する
オームの法則と、点P6、P7、P9における流入電流
量の和をゼロとする条件より、次の連立が成り立つ。
[Example 6] Next, a calculation regarding the network shown in FIG. 5 will be described. In addition to the power supply voltage V, each of the resistors R1 to R5
Is given by Ohm's law regarding the resistances R1 to R5 and the condition that the sum of the inflow current amounts at the points P6, P7 and P9 is zero, the following simultaneous relationship is established.

【0116】[0116]

【表19】 [Table 19]

【0117】この式の主要な「核」の部分は、7元連立
1次方程式である。このまま計算することも可能である
が、ここでV1を値の分からないままに定数と仮定し、
残りの変数と式との順序を適宜入れ替えると、表20の
ようにできる。この表に沿って、上の方に位置する式か
ら順に適用して行くことができる。ここで、P7の条件
(点P7への流入=0)をめぐって、V1のみを不定因
子とする1元の1次方程式ができるが、これは簡単に解
くことができ、求められたV1を元に、再び表20の手
順に沿って全ての変数を求めることができる。
The main "nucleus" part of this equation is a seven-element simultaneous linear equation. Although it is possible to calculate as it is, here, assuming that V1 is a constant without knowing the value,
Table 20 can be obtained by appropriately changing the order of the remaining variables and expressions. According to this table, the formulas can be applied in order from the formula located at the top. Here, over the condition of P7 (inflow to point P7 = 0), a one-dimensional linear equation having only V1 as an indeterminate factor can be obtained. This can be easily solved, and based on the obtained V1. , All variables can be obtained again according to the procedure shown in Table 20.

【0118】[0118]

【表20】 [Table 20]

【0119】このように、本発明に係わる連立方程式系
の解法手順表示方法を使うことによって、定数、変数、
及びそれらを含む方程式が、見通しよくリストアップさ
れるので、解を求める手順が容易かつ間違いの少ないも
のとなる。
As described above, by using the method for displaying the solution procedure of the system of simultaneous equations according to the present invention, constants, variables,
And the equations including them are listed in a prospective manner, so that the procedure for finding the solution is easy and has few errors.

【0120】また、このような連立方程式系の解法手順
を表示する画像処理は、連立方程式系の解法手順表示プ
ログラムにより実現され、このプログラムは記録媒体に
記録されて提供される。
The image processing for displaying the solution procedure for the simultaneous equation system is realized by a solution procedure display program for the simultaneous equation system, and this program is provided by being recorded on a recording medium.

【0121】[0121]

【発明の効果】本発明の請求項1記載の連立方程式系の
解法手順表示方法は、各方程式が個々の変数を含むか否
かを示す関与の有無の設定と、この設定がなされた方程
式について連立計算が実行される手順の事前シミュレー
ションである確定との2つの段階からなり、対象とされ
る連立方程式系の各々の方程式を行に、各々の変数を列
に対応させたマトリックスを前記表示手段の画面上に表
示するとともに、各方程式に変数が存在するマトリック
ス上の交点に充填要素の記号を、各方程式に変数が存在
しないマトリックス上の交点に空要素の記号をそれぞれ
表示し、前記入力手段の操作によって方程式の作るある
集合Aが任意に選択されると、この選択された集合Aの
中の1つ以上のものと関与を持つ未定変数の全てが作る
集合Bとが同じ要素数を持つか否かを判定し、この判定
の結果、集合Aと集合Bとが同じ要素数を持つ場合に
は、その未定変数を確定変数として記号表示するととも
に、その集合Aに含まれる方程式を確定として記号表示
し、かつ、その集合A以外の方程式において前記確定変
数を含む方程式については、その確定変数に該当するマ
トリックス上の交点の記号を関与を示す記号に変更して
表示し、次に集合A以外の方程式について、前記の集合
の選択と前記の判定と前記の確定及び関与の表示とによ
る評価を行うといった処理を再帰的に繰り返すことによ
り、全ての方程式を確定と関与との記号でもって表示す
る構成としている。これにより、定数、変数、及びそれ
らを含む方程式が見通しよくリストアップされた形で表
示される。つまり、連立方程式を解く場合、数ある証明
経路が互いにどのような関係にあるかということをすっ
きりと見通すことができ、解を求める手順が容易かつ間
違いの少ないものとなる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for displaying a solution procedure for a system of simultaneous equations, wherein the setting of presence / absence indicating whether or not each equation includes an individual variable, and the equation for which this setting has been made are provided. The display means includes a matrix in which each equation of the system of simultaneous equations to be processed is arranged in a row and each variable is associated with a column. And a symbol of a filling element is displayed at an intersection on a matrix where a variable exists in each equation, and a symbol of an empty element is displayed at an intersection on a matrix where no variable exists in each equation. Arbitrarily selects a set A of which an equation is to be formed, the set B formed by one or more of the selected sets A and all of the undetermined variables involved has the same requirement. It is determined whether the set A and the set B have the same number of elements. If the set A and the set B have the same number of elements, the undecided variable is symbolically displayed as a deterministic variable, and the equation included in the set A is expressed. Is symbolized as determinate, and in equations other than the set A, the equation including the determinate variable is changed to the symbol of the intersection on the matrix corresponding to the determinate variable and displayed as a symbol indicating involvement. For equations other than the set A, by repeating the process of selecting the set, performing the above-described determination, and performing the above-described determination and display of determination and involvement, all the equations are defined as symbols of determination and involvement. It is configured to be displayed with this. As a result, the constants, variables, and equations containing them are displayed in a list form in an easily viewable manner. In other words, when solving simultaneous equations, it is possible to clearly see how many proof paths are related to each other, and the procedure for finding a solution is easy and has few errors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる連立方程式系の解法手順表示方
法によって表示される画面の典型的な機能区分を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing typical functional divisions of a screen displayed by a method for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations according to the present invention.

【図2】(a)は図1の(イ)に書き込まれる変数の名
前を5段とした場合の表示例を示す図、(b)は図1の
(イ)に書き込まれる変数の名前を4段に変更した場合
の表示例を示す図である。
2A is a diagram showing a display example when the names of variables written in FIG. 1A are five levels, and FIG. 2B is a diagram showing the names of variables written in FIG. It is a figure showing the example of a display at the time of changing to four steps.

【図3】本発明に係わる連立方程式系の解法手順表示方
法のプログラムのブロック構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of a program for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations according to the present invention;

【図4】(a)、(b)はそれぞれ確定の一意性の証明
を説明するための図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining proof of uniqueness of determination. FIG.

【図5】例6に関する電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram relating to Example 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ア 式の名前を入力する領域 イ 変数の名前を入力する領域 ウ 方程式と変数との関与を指定するフラグの領域 エ 変数が既知であるか否かを指定するためのフラグの
領域 オ 確定の請求のための領域 カ 行の移動のための領域 キ 列の移動のための領域 ク 変数の名前の段数の変更のための領域
A) Area to enter the name of the equation b) Area to enter the name of the variable c) Area of the flag to specify the relationship between the equation and the variable d) Area of the flag to specify whether the variable is known e) Request for confirmation Area for moving a row Area for moving a row Area for moving a column Area for changing the number of steps in a variable name

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 再描画可能な表示手段と、2次元以上の
位置の入力が可能な入力手段とを備え、対話的な入出力
を通じて連立方程式系の各変数の値を導き出す論理的手
順を前記表示手段の画面上に表示する方法であって、 各方程式が個々の変数を含むか否かを示す関与の有無の
設定と、この設定がなされた方程式について連立計算が
実行される手順の事前シミュレーションである確定との
2つの段階からなり、 対象とされる連立方程式系の各々の方程式を行に、各々
の変数を列に対応させたマトリックスを前記表示手段の
画面上に表示するとともに、各方程式に変数が存在する
マトリックス上の交点に充填要素の記号を、各方程式に
変数が存在しないマトリックス上の交点に空要素の記号
をそれぞれ表示し、 前記入力手段の操作によって方程式の作るある集合Aが
任意に選択されると、この選択された集合Aの中の1つ
以上のものと関与を持つ未定変数の全てが作る集合Bと
が同じ要素数を持つか否かを判定し、 この判定の結果、集合Aと集合Bとが同じ要素数を持つ
場合には、その未定変数を確定変数として記号表示する
とともに、その集合Aに含まれる方程式を確定として記
号表示し、かつ、その集合A以外の方程式において前記
確定変数を含む方程式については、その確定変数に該当
するマトリックス上の交点の記号を関与を示す記号に変
更して表示し、 次に集合A以外の方程式について、前記の集合の選択と
前記の判定と前記の確定及び関与の表示とによる評価を
実行する処理を再帰的に繰り返すことにより、全ての方
程式を確定と関与との記号により表示することを特徴と
する連立方程式系の解法手順表示方法。
1. A logical procedure comprising display means capable of redrawing and input means capable of inputting a position of two or more dimensions, wherein a logical procedure for deriving the value of each variable of a system of simultaneous equations through interactive input / output is provided. A method of displaying on a screen of a display means a setting of involvement indicating whether or not each equation includes an individual variable, and a pre-simulation of a procedure in which simultaneous calculations are performed on the set equation. And a matrix in which each equation of the system of equations to be processed is arranged in a row and each variable is associated with a column is displayed on the screen of the display means. The symbol of the filling element is displayed at the intersection on the matrix where the variable exists in the matrix, and the symbol of the empty element is displayed at the intersection on the matrix where the variable does not exist in each equation. If a set A formed by the formula is arbitrarily selected, it is determined whether or not one or more of the selected sets A and the set B formed by all of the undetermined variables involved have the same number of elements. If the result of this determination is that set A and set B have the same number of elements, the undecided variables are symbolically displayed as deterministic variables, and the equations contained in the set A are symbolically displayed as deterministic. And, for equations containing the deterministic variables in equations other than the set A, the symbols of the intersections on the matrix corresponding to the deterministic variables are changed to symbols indicating involvement and displayed. In particular, by repeating the process of selecting the set, performing the above-described determination, and performing the above-described determination and display of determination and involvement recursively, all the equations are displayed as symbols of determination and involvement. Solution procedure display method of the system of simultaneous equations to be.
【請求項2】 再描画可能な表示手段と、2次元以上の
位置の入力が可能な入力手段とを備え、対話的な入出力
を通じて連立方程式系の各変数の値を導き出す論理的手
順を前記表示手段の画面上に表示する連立方程式系の解
法手順表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体であって、 各方程式が個々の変数を含むか否かを示す関与の有無の
設定と、この設定がなされた方程式について連立計算が
実行される手順の事前シミュレーションである確定との
2つの段階からなり、 対象とされる連立方程式系の各々の方程式を行に、各々
の変数を列に対応させたマトリックスを前記表示手段の
画面上に表示するとともに、各方程式に変数が存在する
マトリックス上の交点に充填要素の記号を、各方程式に
変数が存在しないマトリックス上の交点に空要素の記号
をそれぞれ表示する手順と、 前記入力手段の操作によって方程式の作るある集合Aが
任意に選択されると、この選択された集合Aの中の1つ
以上のものと関与を持つ未定変数の全てが作る集合Bと
が同じ要素数を持つか否かを判定する手順と、 この判定の結果、集合Aと集合Bとが同じ要素数を持つ
場合には、その未定変数を確定変数として記号表示する
とともに、その集合Aに含まれる方程式を確定として記
号表示し、かつ、その集合A以外の方程式において前記
確定変数を含む方程式については、その確定変数に該当
するマトリックス上の交点の記号を関与を示す記号に変
更して表示する手順と、 前記集合A以外の残りの方程式について、前記の集合の
選択と前記の判定と前記の確定及び関与の表示とによる
評価の処理を再帰的に繰り返す手順と、 再帰的に繰り返すことによって、全ての方程式を確定と
関与との記号により表示する手順と、 をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体。
2. A logical procedure comprising a redrawable display means and an input means capable of inputting a position of two or more dimensions, wherein a logical procedure for deriving values of respective variables of a system of simultaneous equations through interactive input / output is provided. A computer-readable recording medium recording a program for displaying a solution procedure of a system of simultaneous equations to be displayed on a screen of a display means, wherein whether or not each equation includes an individual variable is set. It consists of two stages, a pre-simulation of the procedure in which the simultaneous calculation is performed for the set equations, and determination, in which each equation of the system of equations to be processed is made into a row and each variable is made into a column. Is displayed on the screen of the display means, a symbol of a filling element is placed at an intersection on the matrix where a variable exists in each equation, and a matrix where no variable exists in each equation. A procedure for displaying the symbols of the empty elements at the intersections on the box, and when a certain set A made up of the equations is arbitrarily selected by operating the input means, one or more of the selected sets A are selected. And whether or not the set B created by all of the undetermined variables involved has the same number of elements. If the result of this determination is that the sets A and B have the same number of elements, An undecided variable is symbolized as a deterministic variable, an equation included in the set A is symbolized as a determinant, and for an equation other than the set A that includes the deterministic variable, a matrix corresponding to the determinant variable is used. The procedure of changing the symbol of the above intersection to a symbol indicating involvement and displaying it, and for the remaining equations other than the set A, selecting the set, making the determination, and displaying the determination and involvement A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute: a procedure of recursively repeating an evaluation process, a procedure of displaying all equations by symbols of determination and involvement by recursively repeating .
JP11569397A 1997-05-06 1997-05-06 Method for displaying solution procedure of simultaneous equations and computer-readable recording medium recording program for displaying the solution procedure Pending JPH10307810A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7664805B2 (en) 1999-12-14 2010-02-16 United Parcel Service Of America, Inc. System and method for modifying output of a computer program without source code modifications
CN117539717A (en) * 2023-11-23 2024-02-09 国网黑龙江省电力有限公司牡丹江供电公司 Device working condition intelligent supervision system and method based on data analysis

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