전산 과학

컴퓨터를 사용하여 과학적 문제를 해결하는 과학자를위한 Q & A

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유한 차분 법에 대한 폰 노이만 안정성 분석의 대안
나는 다음과 같이 주어진 결합 된 1 차원 다공성 탄성 방정식 (바이오 트 모델) 을 해결하기 위해 노력 하고 있습니다. ∂− ( λ + 2 μ ) ∂2유∂엑스2+ ∂피∂엑스= 0−(λ+2μ)∂2유∂엑스2+∂피∂엑스=0-(\lambda+ 2\mu) \frac{\partial^2 u}{\partial x^2} + \frac{\partial p}{\partial x} = 0 도메인Ω=(0,1)에서 경계 조건이있는 ∂ x 2 ]=q(x,t): ∂∂티[ γp + …

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부동 소수점 산술에서 왜 큰 용어의 차이에 작은 용어를 추가하면 수치 부정확성이 발생합니까?
Allen과 Tildesley 의 액체 컴퓨터 시뮬레이션 책을 읽었습니다 . 71 페이지부터 저자는 분자 역학 (MD) 시뮬레이션에서 뉴턴의 운동 방정식을 통합하는 데 사용되는 다양한 알고리즘에 대해 설명합니다. 78 페이지에서 시작하여 저자는 MD의 표준 통합 알고리즘 인 Verlet 알고리즘에 대해 설명합니다. 그들은 말한다 : 운동 방정식을 통합하는 데 가장 널리 사용되는 방법은 …

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숫자 알고리즘을 캡슐화하기 위해 클래스를 사용하는 데 따른 장점과 단점은 무엇입니까?
과학 컴퓨팅에 사용되는 많은 알고리즘은 수학적으로 덜 집중적 인 형태의 소프트웨어 엔지니어링에서 일반적으로 고려되는 알고리즘과는 다른 고유 구조를 가지고 있습니다. 특히, 개별 수학적 알고리즘은 종종 수백 또는 수천 줄의 코드를 포함하는 매우 복잡한 경향이 있지만 그럼에도 불구하고 상태를 포함하지 않으며 (즉, 복잡한 데이터 구조에 영향을 미치지 않음) 프로그래밍 방식의 관점에서 …
13 algorithms 

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부적절한 적분을 어떻게 추정 할 수 있습니까?
∫ R 3 f ( x , y , z ) d V 가 유한 하도록 함수 가 있으며이 적분에 근접하고 싶습니다. 에프( x , y, z)f(x,y,z)f(x,y,z) ∫아르 자형삼에프( x , y, z) dV∫R3f(x,y,z)dV\int_{R^3} f(x,y,z)dV 직각 규칙과 몬테 카를로 적분의 근사치에 익숙하지만 무한 영역에서 구현하는 데 어려움이 있습니다. 몬테 카를로 …

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계층 적 시뮬레이션 데이터 저장을위한 모범 사례
TL, DR 대량의 계층 구조 데이터를 저장하기 위해 과학 컴퓨팅 분야에서 인정되는 모범 사례는 무엇입니까? 예를 들어 SQL은 큰 희소 행렬로 훌륭하게 재생되지 않습니다. 이런 종류의 데이터를 구조화, 보관 및 분석하는 데 유용한 도구가 있습니까? LHC 직원들은 무엇을 사용합니까? 사용 사례 세부 사항 다음 계층 구조에 따라 단백질 시뮬레이션의 데이터를 …


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단일 대 이중 부동 소수점 정밀도
단 정밀도 부동 소수점 숫자는 메모리의 절반을 차지하고 최신 기계 (GPU에서도)는 배정도에 비해 거의 두 배의 속도로 작업을 수행 할 수 있습니다. 내가 찾은 많은 FDTD 코드는 독점적으로 단 정밀도 산술 및 저장을 사용합니다. 대규모 희소 방정식 시스템을 푸는 데 단 정밀도를 사용할 수있는 경우에 대한 경험 규칙이 있습니까? 매트릭스 …

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Numpy가 SVD를 수행하는 방법 이해
행렬의 순위와 방정식의 행렬 시스템의 솔루션을 모두 계산하기 위해 다른 방법을 사용했습니다. linalg.svd 기능을 발견했습니다. 이것을 가우시안 제거 (Gaussian Elimination)로 시스템을 해결하려는 나의 노력과 비교하면 더 빠르고 정확한 것으로 보입니다. 이것이 어떻게 가능한지 이해하려고합니다. 내가 아는 한 linalg.svd 함수는 QR 알고리즘을 사용하여 행렬의 고유 값을 계산합니다. 나는 이것이 수학적으로 어떻게 …

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스펙트럼 규범 총격 (gcc, 인텔 및 기타 컴파일러 사용)에서 C가 Fortran보다 느립니까?
결론은 다음과 같습니다. 포트란 컴파일러는 실제로 얼마나 나을까? gfortran과 gcc는 간단한 코드만큼 빠릅니다. 그래서 더 복잡한 것을 시도하고 싶었습니다. 나는 스펙트럼 규범 총격 사건의 예를 들었습니다. 먼저 2D 행렬 A (:, :)를 미리 계산 한 다음 표준을 계산합니다. (이 솔루션은 제 생각에는 총격전에서는 허용되지 않습니다.) Fortran 및 C 버전을 구현했습니다. …
13 fortran  c 

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식물의 뿌리 구조를 나타내는 임의의 3D 도메인을 만드는 방법은 무엇입니까?
뿌리에서 식물 줄기까지의 물의 층류를 모델링하고 싶습니다. 뿌리의 맨 끝에서 튜브의 직경과 길이는 밀리미터에서 센티미터까지 다양합니다. 줄기에 가까워지면 뿌리의 길이와 직경이 커집니다. 다양한 직경과 길이의 뿌리 네트워크를 나타내는 임의의 3D 도메인을 만들고 싶습니다. 이 지오메트리를 만드는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

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Fortran (또는 C) 코드를 구문 분석하여 Fortran (또는 C) 함수의 간격 확장을 생성 할 수있는 도구가 있습니까?
박사 학위 논문의 사례 연구에 따르면 CHEMKIN-II 에서 포트란 서브 루틴의 간격 확장이 필요합니다 (링크에 대한 사과; Sandia National Laboratory에서 더 이상 배포 할 수없는 패키지에 대한 것임). CHEMKIN-II는 연소 화학에 사용되는 화학 패키지입니다. 연소에 사용되는 표준 패키지이기 때문에 다른 패키지를 사용할 수 없습니다 (또는 오히려 선호하지 않을 것입니다). 필요한 …

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과학 소프트웨어는 얼마나 최적화해야합니까?
상당한 계산 리소스가 필요한 응용 프로그램의 경우 과학적 결과를 제공하거나 합리적인 시간에 "획기적인"달성을 위해서는 고성능이 중요한 요소가 될 수 있습니다. 소프트웨어 개발자가 애플리케이션 최적화에 얼마나 많은 시간과 노력을 투자해야합니까? 사용 된 주요 기준은 무엇입니까?
13 software  hpc 

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참여할 오픈 소스 프로젝트 찾기
이 질문은 Stackoverflow 에서 10 억 번 요청 되었지만 항상 비 수치 코딩에 중점을 두었습니다. Numerical Computing 및 High Performance Computing의 범위 내에서 기여할 프로젝트를 찾고 있습니다. 나는 작은 프로젝트를 이상적으로 선호하지만 그럴 필요는 없습니다. SciComp와 관련된 오픈 소스 프로젝트에 참여하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 어디에서 프로젝트를 찾기 시작합니까? 그러한 …
13 software 

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라이브러리 함수에 대한 FLOP 카운팅
간단한 함수에서 FLOP의 수를 평가할 때 종종 기본 산술 연산자를 계산하는 식으로 내려갈 수 있습니다. 그러나 짝수 나누기가 포함 된 수학적 진술의 경우이를 수행 할 수 없으며 덧셈과 곱셈 만있는 함수의 FLOP 카운트와 비교할 수있을 것으로 기대합니다. 작업이 라이브러리에서 구현되면 상황이 더욱 악화됩니다. 따라서 특수 기능의 성능에 대한 합리적인 개념을 …

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CFD 라이브러리 개발을위한 C ++ 또는 Python
Computtional Continuum Mechanics를위한 일반 (finite volume, fem, dg) 라이브러리를 코딩하는 두 가지 접근 방식의 장점 / 단점은 무엇입니까? 이것은 내가 지금 상황을 보는 방법이므로, 나만의 경험을 제공하고 나를 위해 화를 내지 마십시오 :) : 1) C ++ : 일반 프로그래밍, 가상 기능, 과부하, 속도 ... : 원하는 모든 것을 구축 …

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