Computertechnik

Simulation eines experimentellen Motors
Nicht zu verwechseln mit Technische Informatik.

Computerwissenschaft und -technik (CSE) ist eine relativ neue Disziplin, die sich mit der Entwicklung und Anwendung von befasst Computermodelle und Simulationen, oft gepaart mit High Performance Computing, um komplexe physische Probleme zu lösen, die in der technischen Analyse und des Designs (Computational Engineering) sowie in natürlichen Phänomenen (Computational Engineering) auftreten (natürliche PhänomeneComputerwissenschaft). CSE wurde als "dritte Art der Entdeckung" (neben Theorie und Experimentieren) beschrieben.[1]

In vielen Bereichen ist die Computersimulation für Unternehmen und Forschung von wesentlicher Bedeutung. Die Computersimulation bietet die Fähigkeit, Felder zu betreten, die entweder für herkömmliche Experimente nicht zugänglich sind oder bei denen traditionelle empirische Untersuchungen unerschwinglich teuer sind. CSE sollte weder mit reinem Verwirrung verwechselt werden InformatikNoch mit Technische InformatikObwohl eine breite Domäne in der ersteren in CSE verwendet wird (z. B. bestimmte Algorithmen, Datenstrukturen, parallele Programmierung, Hochleistungs -Computing) und einige Probleme im letzteren können mit CSE -Methoden (als Anwendungsbereich) modelliert und gelöst werden.

Es wird normalerweise als als angeboten Meister oder Promotion Programm.[2]

Methoden

Computerwissenschaftliche und technische Methoden und Rahmenbedingungen umfassen:

  • High Performance Computing und Techniken zur Effizienz (durch Veränderung der Computerarchitektur, parallele Algorithmen usw.)
  • Modellieren und Simulation
  • Algorithmen zur Lösung diskreter und kontinuierlicher Probleme
  • Analyse und Visualisierung von Daten
  • Mathematische Grundlagen: Numerische und angewandte lineare Algebra, Anfangs- und Grenzwertprobleme, Fourier -Analyse, Optimierung
  • Datenwissenschaft Für die Entwicklung von Methoden und Algorithmen, um Wissen aus großen wissenschaftlichen Daten zu behandeln und zu extrahieren

In Bezug auf Computer spielen Computerprogrammierung, Algorithmen und paralleles Computer eine wichtige Rolle in CSE. Die am häufigsten verwendete Programmiersprache in der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist Forran.[3] In letzter Zeit, C ++ und C haben die Beliebtheit gegenüber Forran erhöht. Aufgrund des Fülle des Legacy -Code in Forran und seiner einfacheren Syntax hat die wissenschaftliche Computing -Community C ++ nur langsam als Lingua Franca vollständig übernommen. Aufgrund seiner ganz natürlichen Art, mathematische Berechnungen auszudrücken, und der integrierten Visualisierungskapazitäten, der proprietären Sprache/Umgebung Matlab wird auch weit verbreitet, insbesondere für die schnelle Anwendungsentwicklung und die Modellüberprüfung. Python zusammen mit externen Bibliotheken (wie z. Numpy, Scipy, Matplotlib) hat als freier und eine gewisse Popularität gewonnen Kopierladen Alternative zu Matlab.

Anwendungen

Eine numerische Lösung für die Wärmegleichung auf einem Pumpengehäuse Modell Verwendung der Finite -Elemente -Methode.

Computational Science and Engineering findet verschiedene Anwendungen, einschließlich in:

Siehe auch

Verweise

  1. ^ "Computational Science and Engineering Program: Graduate Student Handbook" (PDF). cseprograms.gatech.edu. September 2009. archiviert von das Original (PDF) Am 2014-10-14. Abgerufen 2012-04-08.
  2. ^ "Absolventen- und Bachelor -Programme in der Computerwissenschaft". SIAM. Abgerufen 2020-05-23.
  3. ^ "Warum wird Forran ausführlich im wissenschaftlichen Computer und nicht in einer anderen Sprache verwendet?". ResearchGate. Abgerufen 2020-05-23.

Externe Links