Fizyka komputerowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Fizyka komputerowa – dział nauk ścisłych zajmujący się zastosowaniem komputerów i ich możliwości w badaniach fizycznych. Przedmiot jej zainteresowań można z grubsza podzielić na dwie odrębne części:

Całka – ogólne określenie wielu różnych, choć powiązanych ze sobą pojęć analizy matematycznej. W artykule rachunek różniczkowy i całkowy podana jest historia ewolucji znaczenia samego słowa całka. Najczęściej przez "całkę" rozumie się całkę oznaczoną lub całkę nieoznaczoną (rozróżnia się je zwykle z kontekstu).Fizyka teoretyczna – sposób uprawiania fizyki polegający na matematycznym opisie praw przyrody, tworzeniu i rozwijaniu teorii, z których wnioski mogą być sprawdzone doświadczalnie. Przykładem jest fizyka matematyczna opisująca zjawiska i teorie fizyczne korzystając z rozwiniętej aksjomatyki matematycznej i obiektów zdefiniowanych w podobny sposób, jak np. rozmaitości.
  • teoretyczną fizykę komputerową, której głównym polem działania jest rozwiązywanie problemów fizycznych metodami numerycznymi (i dlatego często sprowadzaną wprost do fizyki obliczeniowej lub fizyki numerycznej),
  • doświadczalną fizykę komputerową, która zajmuje się głównie zastosowaniem komputerów w doświadczeniach fizycznych (np. systemami akwizycji danych, sterowaniem pomiarami, elektroniczną aparaturą wyspecjalizowaną i komunikacją z nią).
  • Początki fizyki komputerowej przypadają na lata 50. XX w.

    Fizyka doświadczalna – sposób uprawiania fizyki polegający na wykonywaniu pomiarów. Pomiar – ilościowe porównanie wartości wielkości mierzonej z wzorcem – powinien być powtarzalny w czasie w granicach niepewności pomiarowej.<|||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| - |||||||||| |||||||||| ||||||||||>,

    Teoretyczna fizyka komputerowa[ | edytuj kod]

    Przedmiotem badań teoretycznych fizyków komputerowych są wszystkie zagadnienia związane z metodami numerycznymi i ich zastosowaniem. Najważniejszymi obszarami zainteresowań teoretycznej fizyki komputerowej są: metody Monte Carlo i dynamika molekularna.

    Prawdopodobieństwo – ogólne określenie jednego z wielu pojęć służących modelowaniu doświadczenia losowego poprzez przypisanie poszczególnym zdarzeniom losowym liczb, zwykle z przedziału jednostkowego (w zastosowaniach często wyrażanych procentowo), wskazujących szanse ich zajścia. W rozumieniu potocznym wyraz „prawdopodobieństwo” odnosi się do oczekiwania względem rezultatu zdarzenia, którego wynik nie jest znany (niezależnie od tego, czy jest ono w jakimś sensie zdeterminowane, miało miejsce w przeszłości, czy dopiero się wydarzy); w ogólności należy je rozumieć jako pewną miarę nieprzewidywalności.Metoda Monte Carlo (MC) jest stosowana do modelowania matematycznego procesów zbyt złożonych (obliczania całek, łańcuchów procesów statystycznych), aby można było przewidzieć ich wyniki za pomocą podejścia analitycznego. Istotną rolę w metodzie MC odgrywa losowanie (wybór przypadkowy) wielkości charakteryzujących proces, przy czym losowanie dokonywane jest zgodnie z rozkładem, który musi być znany.

    W metodzie Monte Carlo standardowym narzędziem jest generator liczb pseudolosowych, tj. algorytm generujący liczby, które w przybliżeniu można traktować jako wartości zmiennej losowej opisanej danym rozkładem prawdopodobieństwa. Użycie takiego generatora umożliwia prowadzenie symulacji o charakterze probabilistycznym. Metoda Monte Carlo jest także używana w innych zagadnieniach, np. do obliczania całek wielokrotnych.

    Enrico Fermi (ur. 29 września 1901 w Rzymie, Włochy, zm. 28 listopada 1954 w Chicago, USA) – włoski fizyk teoretyk, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1938, za wytworzenie w reakcjach z neutronami nowych pierwiastków promieniotwórczych.Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.

    W ramach dynamiki molekularnej numerycznie rozwiązywane są równania ruchu wielu ciał. Metoda została zapoczątkowana przez zespół E. Fermiego, J. Pasty i S. Ulama do badania dynamiki układu sprzężonych oscylatorów.

    Metody fizyki komputerowej odegrały również wielką rolę w badaniach zjawiska chaosu. Fizyka komputerowa przenika się w niektórych działach z chemią komputerową (obliczeniową). W ramach teoretycznej fizyki komputerowej prowadzone są również badania nad komputerami kwantowymi oraz konstruowaniem algorytmów.

    Aktualnie przez teoretycznych fizyków komputerowych prowadzone są również prace nad próbami analizy sieci komputerowych (a więc układów złożonych) przy użyciu aparatu pojęciowego fizyki statystycznej oraz termodynamiki.

    Dynamika molekularna (MD) - numeryczne rozwiązywanie i komputerowa symulacja przestrzeni fazowej dla modelu układu molekuł. Elementarne poprzez całkowanie równań ruchu Newtona lub kompleksowo z uwzględnieniem licznych oddziaływań w celu uzyskania informacji o właściwościach zależnych od czasu. Oddziaływania między elementami układu są opisywane przez pewną funkcję oraz zespół parametrów dla tej funkcji.Oscylator – urządzenie lub układ fizyczny wykonujący ruch drgający lub czasami w technice generujący mechanicznie, elektrycznie, elektronicznie lub w inny sposób oscylacje czyli drgania. Często termin "oscylator" utożsamia się z oscylatorem harmonicznym, to znaczy układem wykonującym drgania harmoniczne, zaś w wypadku kiedy chodzi o inne rodzaje drgań dodaje się wówczas przymiotnik – anharmoniczny.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Fizyka (z stgr. φύσις physis – "natura") – nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem właściwości i przemian materii i energii oraz oddziaływań między nimi. Do opisu zjawisk fizycznych używają wielkości fizycznych, wyrażonych za pomocą pojęć matematycznych, takich jak liczba, wektor, tensor. Tworząc hipotezy i teorie fizyki, budują relacje pomiędzy wielkościami fizycznymi.
    Gemeinsame Normdatei (GND) – kartoteka wzorcowa, stanowiąca element centralnego katalogu Niemieckiej Biblioteki Narodowej (DNB), utrzymywanego wspólnie przez niemieckie i austriackie sieci biblioteczne.

    Reklama