Scienza computazionale

Domande e risposte per gli scienziati che utilizzano i computer per risolvere problemi scientifici

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Imporre le condizioni di compatibilità per il metodo degli elementi finiti misti nell'equazione di Stokes
\newcommand{\v}[1]{\boldsymbol{#1}} Supponiamo di avere la seguente equazione del modello di flusso di Stokes: {−div(ν∇u)+∇pdivu=f=0{−div(ν∇u)+∇p=fdivu=0 \tag{1} \left\{ \begin{aligned} -\mathrm{div}(\nu \nabla \v{u}) + \nabla p &= \v{f} \\ \mathrm{div} \v{u} &= 0 \end{aligned} \right. dove la viscosità ν(x)ν(x)\nu(x) è una funzione, per l'elemento finito misto standard, diciamo che usiamo la coppia stabile: …

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Quali sono i vantaggi e gli svantaggi inerenti all'utilizzo delle classi per incapsulare algoritmi numerici?
Molti algoritmi utilizzati nell'informatica scientifica hanno una struttura intrinseca diversa rispetto agli algoritmi comunemente considerati nelle forme meno ingegneristiche di ingegneria del software. In particolare, i singoli algoritmi matematici tendono ad essere altamente complessi, spesso coinvolgono centinaia o migliaia di righe di codice, tuttavia non coinvolgono alcuno stato (cioè non …
13 algorithms 

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Come posso approssimare un integrale improprio?
Ho una funzione f( x,y,z)f(X,y,z)f(x,y,z) tale che ∫R3f( x , y, z) dV∫R3f(X,y,z)dV\int_{R^3} f(x,y,z)dV è finito e voglio approssimare questo integrale. Conosco le regole di quadratura e le approssimazioni di integrali di monte carlo, ma vedo alcune difficoltà nel metterle in atto in un dominio infinito. Nel caso del monte …

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Nell'aritmetica in virgola mobile, perché l'imprecisione numerica deriva dall'aggiunta di un termine piccolo a una differenza di termini grandi?
Ho letto il libro Computer Simulation of Liquids di Allen e Tildesley. A partire da pagina 71, gli autori discutono i vari algoritmi utilizzati per integrare le equazioni del moto di Newton nelle simulazioni di dinamica molecolare (MD). A partire da pagina 78, gli autori discutono dell'algoritmo Verlet, che è …


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Precisione in virgola mobile singola o doppia
I numeri in virgola mobile a precisione singola occupano metà della memoria e su macchine moderne (anche su GPU sembra) le operazioni possono essere eseguite con loro a quasi il doppio della velocità rispetto alla doppia precisione. Molti codici FDTD che ho trovato utilizzano esclusivamente l'aritmetica e la memorizzazione a …


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Comprendere come Numpy fa SVD
Ho usato diversi metodi per calcolare sia il rango di una matrice sia la soluzione di un sistema di equazioni a matrice. Mi sono imbattuto nella funzione linalg.svd. Confrontando questo con il mio sforzo di risolvere il sistema con l'eliminazione gaussiana, sembra essere sia più veloce che più preciso. Sto …



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Esiste uno strumento là fuori che può generare estensioni di intervallo delle funzioni Fortran (o C) analizzando il codice Fortran (o C)?
I casi di studio nella mia tesi di dottorato richiedono che io abbia estensioni di intervallo delle subroutine Fortran in CHEMKIN-II (mi scuso per il collegamento; è il migliore che ho trovato per un pacchetto non più distribuito dal Sandia National Laboratory). CHEMKIN-II è un pacchetto chimico utilizzato nella chimica …

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Quanto dovrebbe essere ottimizzato il software scientifico?
Per le applicazioni che richiedono risorse computazionali significative, le prestazioni elevate possono essere un fattore critico quando si tratta di fornire risultati scientifici o raggiungere "innovazioni" in tempi ragionevoli. Quanto tempo e sforzi dovrebbero investire gli sviluppatori software nell'ottimizzazione di un'applicazione? Quali sono i criteri chiave utilizzati?
13 software  hpc 

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Alla ricerca di progetti open source a cui contribuire
Questa domanda è stata posta un miliardo di volte su StackOverflow, tuttavia l'attenzione è sempre stata sulla codifica non numerica. Sto cercando un progetto per contribuire all'interno dei confini del calcolo numerico e del calcolo ad alte prestazioni. Preferirei idealmente un piccolo progetto ma non è necessario. Quale sarebbe il …
13 software 



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