Scienza computazionale

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

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Come lavorare con i puntatori a funzione in Fortran nei programmi scientifici
Ecco un uso tipico dei puntatori a funzione in C. Vorrei fare qualcosa di simile in Fortran. Ho alcune idee, ma vorrei sapere se esiste un modo canonico per farlo. I puntatori e contesti di funzione passati dall'utente vengono memorizzati, quindi chiamati in seguito. typedef PetscErrorCode (*TSIFunction)(TS,PetscReal,Vec,Vec,Vec,void*); PetscErrorCode TSSetIFunction(TS ts,Vec …
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Differenze finite su domini con confini irregolari
Qualcuno può aiutarmi a trovare i libri sulle soluzioni numeriche (differenza finita e metodi di Crank – Nicolson) di Poisson ed equazioni di diffusione tra cui esempi sulla geometria irregolare, come un dominio costituito dall'area tra un rettangolo e un cerchio (in particolare libri o collegamenti sugli esempi di codice …
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Come formulare una matrice di massa concentrata in FEM
Quando si risolvono i PDE dipendenti dal tempo usando il metodo degli elementi finiti, ad esempio l'equazione del calore, se si usa un passo temporale esplicito, allora dobbiamo risolvere un sistema lineare a causa della matrice di massa. Ad esempio, se ci atteniamo all'esempio dell'equazione del calore, ∂u∂t=c∇2u∂u∂t=c∇2u\frac{\partial{u}}{\partial{t}} = c\nabla{}^{2}u …
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Limitazioni di Panda e sue alternative in Python
L'ho letto da qualche parte Pandas è stato inizialmente sviluppato per il mondo finanziario, almeno non specialmente per le scienze naturali (fisica, biologia e così via), quindi esiste un pacchetto Python di analisi dei dati simile più "orientato alle scienze naturali"? Ho appena iniziato a usare Pandas e ho già …
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Discesa gradiente e discesa gradiente coniugato
Per un progetto, devo implementare questi due metodi e confrontare le loro prestazioni su diverse funzioni. Sembra che il metodo del gradiente coniugato abbia lo scopo di risolvere i sistemi di equazioni lineari del for Ax=bAx=b A\mathbf{x} = \mathbf{b} Dove AAA è una matrice n-by-n simmetrica, definita positiva e reale. …
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Esistono scorciatoie per i sistemi di approssimazione numerica delle equazioni differenziali ordinarie quando sono autonome?
Gli algoritmi esistenti per la risoluzione di ODE gestiscono funzioni , dovey∈Rn. Ma in molti sistemi fisici, l'equazione differenziale è autonoma, quindidydydt= f( y, t )dydt=f(y,t)\frac{dy}{dt} = f(y, t)y∈Rny∈Rny \in \mathbb R^n,y∈Rn, con latlasciata fuori. Con questa ipotesi semplificativa, quali miglioramenti si possono vedere nei metodi numerici esistenti? Ad esempio, …
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Esistono framework di test per lo sviluppo di software numerici
Ho scoperto che gran parte della mia programmazione scientifica computazionale ha requisiti di test che non sono coperti da framework di test standard: Test dei tempi di calcolo Per assicurarsi che gli algoritmi non rallentino. Potrei fare qualcosa del genere assureSmallerEqual(RuntimeWrapper(algorithm),53)ma vorrei che la soglia dei 53 secondi venisse ridotta …
10 testing 
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Matrice esponenziale di una matrice hamiltoniana
Siano matrici reali, quadrate, dense. e sono simmetrici. PermettereA,G,QA,G,QA, G, QGGGQQQ H=[A−Q−G−AT]H=[A−G−Q−AT]H = \begin{bmatrix} A & -G \\ -Q &-A^T \end{bmatrix} essere una matrice hamiltoniana. Voglio calcolare l'esponenziale della matrice di . Ho bisogno dell'esponenziale matrice completa, , non solo del prodotto matrice-vettore. Ci sono algoritmi o librerie specializzati disponibili …
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