¿La ciencia computacional implica programación? [cerrado]

Leí qué es la ciencia computacional en Wikipedia, pero la explicación y la comprensión no son muy claras.

Entonces, ¿podría dar un ejemplo simple de un proyecto de ciencia computacional y todas las habilidades básicas que una persona debería tener?

También,

  1. ¿La ciencia computacional implica programación?
  2. ¿Qué tan diferentes son la ciencia computacional y la ciencia de materiales computacionales?
  3. Soy de la ciencia eléctrica y de la computación (básicamente programación). Me asignaron un proyecto de ciencia de materiales computacionales. Entonces, ¿está en mi alcance?

Probablemente, el profesor asignó en función de las materias individuales que estudié (Ingeniería Matemática, Ingeniería Física, Ingeniería Química, Probabilidad, Programación).

Sin ofender, pero creo que esta pregunta podría ser más adecuada para Computational Science Stack Exchange (scicomp.SE) aquí: scicomp.stackexchange.com
Pensé que esto sería bien respondido por los chicos de física.
Nunca había escuchado el término, pero parece que la ciencia de materiales computacionales es muy diferente de la ciencia computacional. La ciencia computacional se relaciona principalmente con las matemáticas teóricas de la computación. CMS se describe aquí csm.ornl.gov/comp_materials Suena aplicable a su experiencia, y sí, implicará programación, lo que no hace la ciencia computacional.

Respuestas (2)

'Ciencia computacional' es un término de la junta. Pero como esto es Physics.StackExchange, solo consideraré la física computacional .

Para responder tu pregunta:

1. Does computational science involves programming?

No siempre, en la industria la mayoría de los códigos informáticos que se utilizan ya están construidos, bien establecidos y completamente probados. Tienen que serlo para prevenir cierto desastre. Sin embargo, en el ámbito académico, sí, es probable que un proyecto que involucre física computacional implique programación, ¡y mucha!

2.How different are computational science and computational materials science?

Hay una gran cantidad de áreas temáticas computacionales solo dentro de la física (ver algunos ejemplos de física computacional a continuación). Así que pueden ser muy diferentes y muy parecidos.

3. I am from Electrical and Computer Science (basically programming) background. I was assigned a computational materials science project. So, is it in my scope?

Sí, pero dependiendo de su capacidad para aprender a programar, puede llevar tiempo ponerse al día . La programación ahora se encuentra en todas partes, por lo que dedicar tiempo a aprender a programar no es malo.

Could you please give a simple example computational science project and what 
all basic skills a person should have?

Bueno, la respuesta a esta pregunta debería proporcionar una aplicación académica de la física computacional. La habilidad requerida para llevar a cabo estas simulaciones particulares fue una comprensión decente de MHD relativista , modelado numérico y programación (que cualquiera puede aprender).

Algunos antecedentes del modelado computacional en la industria

La física computacional se usa en todas partes. Algunas aplicaciones interesantes en la industria son:

  1. Simulación de eventos discretos donde la operación de un sistema se representa como una secuencia cronológica de eventos. Esto se puede utilizar en el modelado de sistemas nucleares (pruebas de estrés), modelado de rendimiento de procesos y modelado de sistemas hidráulicos (flujo de tuberías) (modelado de sistemas contra incendios, etc.).

  2. Análisis Estructural que se utiliza para determinar los efectos de las cargas sobre las estructuras físicas y sus componentes. Esto se utiliza para analizar la integridad estructural de puentes, grúas, cascos de submarinos, frascos de desechos nucleares, edificios; lo que sea, probablemente se haya realizado alguna simulación estructural en el diseño. Todas las estructuras de construcción en estos días tienen que pasar por un análisis sísmico.

Esta forma de simulación tiene la capacidad de revisar todos los aspectos estructurales de un objeto, incluido el análisis estático lineal que simplemente proporciona tensiones o deformaciones, el análisis modal que determina las características de vibración (análisis sísmico/terremoto), hasta fenómenos no lineales transitorios avanzados que implican efectos dinámicos y Comportamientos complejos relacionados con la termodinámica.

  1. La dinámica de fluidos computacional, generalmente abreviada como CFD, es una rama de la mecánica de fluidos que utiliza métodos numéricos y algoritmos para resolver y analizar problemas que involucran flujos de fluidos. Esto puede ser cualquier cosa, desde la hidráulica térmica de un reactor nuclear naval, la aerodinámica de un coche de F1 (interacción de estructura de fluidos); a la ventilación de un edificio.

La forma en que estos diferentes tipos de simulación se realizan realmente es diferente en cada caso. Sin embargo, los métodos usados ​​para 2. y 3. arriba son conceptualmente similares. 1. es muy diferente desde el punto de vista computacional. También hay muchos otros tipos de simulación, pero te dejaré que investigues estos.

Espero que esto ayude.

Es difícil decir que tengo miedo. Debería hacerle estas preguntas a su supervisor (¡no tenga miedo de hacerlo, para eso está él!). Q1. ¿Qué lenguaje de programación necesito? Q2. ¿Qué nueva física necesito aprender (debería proporcionar referencias, o al menos una dirección)? Q3. ¿Cuánta programación tendré que hacer yo mismo/la biblioteca de terceros hará por mí? No tiene sentido aprender C ++ si esperaba usar FORTRAN (o la biblioteca de terceros está escrita en FORTRAN). Todo lo mejor y buena suerte!
  1. Algunas ramas de la ciencia computacional involucran programar por ti mismo los algoritmos necesarios para resolver preguntas.
  2. La ciencia de los materiales computacionales sería una subdisciplina de la ciencia computacional.
  3. No puedo decir. No das detalles sobre tus antecedentes ni detalles del proyecto.
A priori eso no parece requerir programación. La validación de funcionales existentes implica ejecutar algún programa existente, seleccionando los parámetros computacionales, seguido de una comparación de los resultados obtenidos ya sea con datos experimentales o con algún método sistemático de función de onda como MP2. No sé si interpretará los datos usted mismo o simplemente ejecutará los cálculos y entregará los resultados a algún científico de su equipo.
Creo que necesito seguir los métodos de función de onda como MP2, etc. Para ser franco. ¡Nunca escuché esta palabra! ¿Estoy en el lugar equivocado?
¿La ciencia computacional implica programación? [cerrado]
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