Вычислительные методы и программы

Вычислительным методом для решения такой задачи служит типовой алгоритм методов линейного программирования, в том числе симплексного метода, т. е. метода последовательного улучшения производственной программы с помощью итерирования. За исходную точку расчетов принимается некоторый план производства по каждому изделию и затем в последовательном порядке изменяются значения прироста переменных. [c.266]

Все проблемы, рассмотренные в этой главе, сводятся к решению обыкновенных дифференциальных уравнений. Мы уже замечали, что в некоторых случаях аналитическое решение невозможно, н решать задачу приходится численными методами. Существуют стандартные программы решения уравнений такого типа на вычислительных машинах. Тем не менее, знакомство с численными методами интегрирования уравнений полезно химику-технологу по двум важным причинам. Во-первых, вопреки распространенному мнению, вычислительная машина не умеет думать , и потому небезопасно давать ей задание, не имея понятия о том, как она его будет выполнять. Во-вторых, иногда возможно и даже желательно проводить вычисления вручную. Метод, который мы сейчас рассмотрим, применим к решению любой системы обыкновенных дифференциальных уравнений, включая уравнения, описывающие неизотермические процессы. Проиллюстрируем этот метод на примере одного уравнения и системы двух уравнений. [c.114]

В последнее время, особенно с внедрением ЭВМ третьего и четвертого поколений, большое внимание уделяется автоматизации разработки моделей, унификации вычислительных методов и моделей, в частности созданию моделирующих систем, пакетов прикладных программ, а также разделению функций разработки и использования моделей и систем. Модели и системы все больше ориентируются на широкого потребителя и снабжаются средствами диагностики и взаимообмена. Однако на современном этапе это не освобождает пользователя от необходимости изучения элементов вычислительной техники и основ моделирования. [c.259]

В последнее время, особенно с внедрением ЭВМ третьего поколения, большое внимание уделяется унификации вычислительных методов, в частности созданию моделирующих систем, пакетов прикладных программ, а также разделению функций разработчиков и потребителей моделей и систем. Все это существенно упрощает задачу моделирования и использование готовых моделей. Модели и системы все больше ориентируются на широкого потребителя [c.13]

При записи алгоритмов средствами Алгола часто возникает необходимость многократного использования стандартных вычислительных методов как отдельных частей общей программы. В этом случае последовательность операторов, реализующая такой стандартный метод, оформляется в виде процедуры. [c.105]

Применение вычислительных методов в химической кинетике можно смело уподобить двуликому Янусу. Успешность и эвристическая ценность применения этих методов могут быть достигнуты только при внутреннем и непреклонном единстве на каждом этапе исследования физико-хими-ческого подхода и моделирования, и детальной/максимально возможно строгой разработки алгоритмов и программ. Эта достаточно общеизвестная и ставшая тривиальной мысль, к глубокому сожалению, часто забывается. Перефразируя известное изречение, можно сказать, что очень хорошими вычислительными методами рассчитываются плохо поставленные задачи и недостаточно разработанные модели и наоборот. И в том и в другом случае результат один — пустая затрата времени. Поэтому в предлагаемой вниманию читателя книге была сделана попытка при рассмотрении каждого затронутого в ней вопроса сочетать физико-химический и вычислительный (в узком смысле слова) подходы. [c.3]

При моделировании статики процесса разделения методом ректификации необходимо определить составы, температуры и расходы потоков вещества в различных точках колонны и вспомогательных аппаратов, входящих в промышленную установку. Для получения такого объема информации требуется произвести большое число вычислений, что доступно только мощным вычислительным машинам. Программа компонуется из отдельных подпрограмм — блоков. Попытаемся описать как структуру ее нескольких основных элементов (блоков программы), так и метод построения самой программы расчета материального и теплового балансов системы в целом. [c.164]

Итерационные расчеты могут быть выполнены как вручную, так и с помощью вычислительной техники. Программы таких расчетов приводятся в литературе (см., например, [1, 45]). Метод наиболее употребителен, когда интервал изменения температур каждого из теплоносителей по длине ТА не слишком велик, разность между температурами теплоносителей значительна и коэффициенты теплоотдачи а) и а2 существенно зависят от температур поверхностей теплопередающей стенки. [c.342]

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПРОГРАММЫ [c.197]

Успешное решение ряда проблем, связанных с вычислительными методами и обработкой информации, значительно расширит область применения моделирующих программ. В частности, мы встретились с проблемами обработки данных, необходимых для большинства вычислительных блоков (например, физических свойств), оценок вероятности и риска, корреляционного анализа, и с проблемой обозначений и потребностью в данных. [c.336]

Эти величины хорошо согласуются с данными потенциометрического метода, несмотря на неточность экстраполяций. Вычислительным методом, описанным в работе [4], по разработанной Силеном программе [5] установлено присутствие димера и октамера перхлората амина. Значения констант составляют . 2= (1,85 0,18) и Д 8= (1,19+0,06) 104 Детали вычислений будут опубликованы в работе [6]. Ведется подготовка к вычислениям для бромида. Что касается значений констант для нитрата амина (/Сг=65, 3=39) [4], то следует отметить, что из-за тривиальной ошибки в расчетах значение Кз уменьшено в 10 раз. Несмотря на эту поправку, следует отметить, что использование большого числа экспериментальных точек (около 80) и программы для вычислительной машины сказывается на определении числа присутствующих комплексов и на значениях констант. В случае ТЛА-НМОз нами установлено, что удовлетворительное соответствие с экспериментальными [c.246]

Мы видели, что вычислительные машины, в частности крупные цифровые машины, дают возможность практически непосредственно рассчитать экономически оптимальный проект всей установки. Вычислительные машины также весьма полезны и при детальном расчете агрегатов, хотя наш проектировщик и не воспользовался ими для этой цели. Одним из первых примеров использования цифровых машин в химико-технологических исследованиях был расчет ректификационной колонны За прошедшие 10 лет непрерывное изучение машинных методов расчета, сопровождающееся увеличением возможностей машин, позволило создать программы оптимального расчета колонны для многих смесей жидкостей и проведения основной части расчета прочих смесей [c.67]

Современные масштабы и темпы развития народного хозяйства выдвигают проблемы, решение которых требует глубокого экономического анализа, широкого внедрения в практику планирования математических методов и современной вычислительной техники. Программа КПСС поставила задачу обеспечить широкое применение кибернетики, электронных счетно-решающих и управляющих устройств не только в производстве и проектноконструкторских организациях, но и в системе плановых расчетов, сфере управления, учета и статистики. В связи с этим в каждой отрасли промышленности необходимо выработать программы для быстродействующей счетной техники, построить четкие экономико-математические модели, позволяющие перевести на язык вычислительной техники представления о количественной стороне закономерностей, свойственных социалистической экономике на отдельных этапах ее развития. [c.162]

В этой работе рассматривается разработка такой системы программ, которая сочетала бы в себе гибкость вычислительных методов, присущую системам первой категории, с простотой использования, характерной для систем второй категории, [c.64]

НЫХ вычислительных методов, применимых к некоторым частным системам (ср. гл. I, 2). Такие методы иногда будут давать сходимость для меньшего числа итераций, чем описанный выше обш,ий метод. Однако специальные методы требуют обычно болео. длинной и более сложной программы для каждой итерации, чем общий метод, и редко дают какую-либо экономию во времени. [c.78]

Таким образом, при помощи системотехники, вероятно, удастся установить единство между исследователями и проектировщиками, которое редко существует при обычных методах работы. Вместо того чтобы химики занимались многочисленными лабораторными и пилотными экспериментами, проводимыми для отыскания оптимальных условий, химик и технолог совместно составляют программу относительно небольшого числа опытов, проводимых с высокой точностью для определения кинетических констант. Моделирование реакций на вычислительных машинах дополняет указанные данные, так как сведения о выходах, используемые проектировщиками, иногда трудно или вообще невозможно извлечь из эксперимента. [c.14]

Поскольку все возможные изменения упомянутых переменных при первоначальной оптимизации предугадать нельзя и некоторые из предполагаемых изменений могут вообще никогда не встретиться в практике, программу для вычислительной машины лучше всего сохранить после окончания расчета. Всякий раз, когда в условиях работы установки происходят изменения, результаты расчета можно пересмотреть для того, чтобы получить частные оптимальные режимы работы. На такую операцию оптимизации, проводимую методом поиска, достаточно мощная вычислительная машина затрачивает всего несколько минут. [c.76]

Этим методом оптимальный вариант цеха рассчитывается перебором наименьшего числа вариантов и, следовательно, с минимальной затратой машинного времени. Однако эффективное использование данного метода требует наличия программ для расчета каждого агрегата на каждой стадии итерации. При современных методах программирования для вычислительных машин и емкости их памяти это пока еще невозможно. Однако нет причин сомневаться в практической осуществимости указанного метода. [c.172]

Программы расчетов химических реакторов при помощи вычислительных машин позволяют найти оптимальные профили температуры и состава в трубчатых реакторах - з, 54 аналогичным же образом определить наилучшие температурно-временные зависимости для периодически действующих реакторов. Также хорошо разработаны методы вычисления оптимальной высоты стационарного слоя катализатора в реакторах 5. Однако встречаются трудности при расчете реакторов полимеризации, а также в иных случаях, когда имеются лишь неполные данные о характере перемешивания. [c.175]

В связи с этим в настоящее время большое внимание уделяется автоматизации разработки моделей, унификации вычислительных методов и моделей, в частности созданию моделирующих систем, интеллектуальных пакетов прикладных программ. Модели и системы все больше ориентируются на широкого потребителя и снабжаются средствами диагностики и взаимообмена. Предметом автоматизации, моделирования и программирования является попек методов уменьшения интеллектуальной сложности решения задач за счет переложения части технологического цикла разработки модели на ЭВМ. В качестве примера способов приближения к этой цели можно отметить идеи, связанные с алгоритмическими языками, модульным п структурным программированием и интеллектуальными пакетами прикладных программ (ИППП) [58]. [c.247]

Программа на стр. 290 реализует метод унитарных преобразований для нахождения собственных значений действительных несимметрических матриц. Вычислительная часть программы оформлена в виде процедуры UNITIM, входными параметрами которой являются порядок матрицы Р, матрица U, точность расчета EPS. Выходным параметром процедуры является матрица L размерности Р X 2, строки которой содержат действительные и мнимые части найденных собственных значений исходной матрицы. В процедуре UNI TIM используются две процедуры SDM и СОМР, первая из которых реализует сложение и вычитание матриц, а вторая — преобразование комплексных чисел из алгебраической в тригонометрическую форму и обратно. [c.295]

Полшмо общей физико-математической подготовки, соответствующей программам университетов, а также вузов по большинству технических специальностей, для чтения книги требуются минимальные сведения о простейших вычислительных методах и программировании для ЭВМ. Эти сведения в настоящее время также сообщаются студентам естественных факультетов университетов и большинства технических вузов. [c.6]

Современные вычислительные методы и современные вычислительные машины позволяют уже сейчас выполнять детальные параметрические исследования математических моделей весьма сложных физических процессов, или, как часто говорят, проводить так называемый вычислительный эксперимент. Вычислительный эксперимент в его наиболее развитой форме слагается из следующих этапов 1) выбор физической модели исследуемого явления 2) выбор математической модели, в той пли иной степени адекватной физической модели 3) выбор или разработка численного метода, реализующего выбранную математическую модель 4) создание соответствующей программы для ЭВМ 5) проведение многовариантных расчетов н обработка их результатов 6) сравнение результатов с данными физического (лабораторного или натурного) экснеримента и другими теоретическими исследованиями. В дальнейшем проводится уточнение физической (или математической) модели исследуемого процесса, усовершенствование численного метода и программы, и соответствующие этапы вычислительного экснеримента повторяются вновь. Здесь следует подчеркнуть, что общая концепция вычислительного эксперимента отнюдь не отвергает фи- л1ческий эксперимеит, а только дополняет его. [c.10]

В третьей главе Анализ напряженно-деформированного состояния сварных соединений длительно эксплуатируемых нефтепроводов проведена оценка концентрации напряжений в сварных соединениях, выполненных газопрессовой сваркой, длительно действуюш,его нефтепровода методом конечных элементов (МКЭ). В работе использован вычислительный комплекс программ МКЭ АК8У8 5.5.3. Исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) в газопрессовых сварных стыках нефтепровода проведено двумя методами по упругой модели и по упругопластической модели. [c.13]

Применение вычислительных методов длительное время также не давало существенно лучших результатов даже и после установления того фундаментального факта, что процессы формирования белков являются обратимыми. Постулат о том, что собственно последовательность аминокислот в белке лежит в основе определения его пространственной структуры, а результирующая конформация белка в целом должна соответствовать минимуму свободной потенциальной энергии, не облегчил в заметной мере вычислительную задачу. Неизмеримые трудности состоят в том, что вследствие огромных размеров молекул белков имеется астрономически большое число их возможных конформаций. Поэтому потребовались бы многие годы компьютерного времени, чтобы сравнить их энергии. Решение вычислительной задачи стало возможным с разработкой программы LINUS. Эта программа основана на гипотезе иерархической конденсации . Согласно этой гипотезе, соседние участки цепи белка взаимодействуют во время ее складывания и образуют локальные фрагменты, которые затем ассоциируют в более крупные структуры. Процесс продолжается в иттерационном режиме до формирования конечной третичной структуры. Фундаментальное отличие программы LINUS от предшествующих программ заключается в том, что, согласно гипотезе иерархической конденсации , сложенный белок необязательно достигает состояния глобального минимума энергии (самое низкое из возможных состояний энергии), а оказывается в состоянии локального минимума (самое низкое из достижимых состояний энергии). Применение указанной программы позволяет объективно предсказывать и вторичную, и третичную структуру белка. [c.532]

OM о том, какие возможности открывает использование суперкомпьютеров для КПОС [141] применение в них языка SIMULA дает 24-кратное возрастание скорости в режиме параллельной обработки [193]. Другая крайность—применение микрокомпьютера, который, по нашему мнению, тоже должен играть свою роль в развитии КПОС [174—176]. Рецензент нашей статьи [174] был резко против самой этой идеи. Комбинаторный взрыв и количество информации, используемое большинством программ, подтверждают его точку зрения. Тем не менее, история развития вычислительных методов теоретической химии и спектроскопии свидетельствует в пользу нашей идеи. [c.76]

В этом перечне описаны два комплекса программ ATSYS, который используется в Империал колледже в Лондоне, и Х-гау 63 , который недавно модернизирован и имеется в Лаборатории вычислительных методов в Чилтоне (Дидкот, Беркс). [c.229]

Системы программ для расчета физико-химрсческих свойств (ФХС) веществ могут быть разделены на две категории к первой относятся системы программ, включающие широкий диапазон вычислительных методов для большого числа компонентов (так называемые справочно-информационные фонды), которые выдают сведения о ФХС вещестЕ в виде таблиц в ответ на конкретный запрос, ко второй - системы программ, включающие более ограниченное число вычислительных методов и используемые в совокупности с другими вычислительными программами для aвтo iaтизиpoвaннoIX) проектирования [1,2], [c.64]

Точные расчеты от тарелки к тарелке в многокомпонентных системах, для которых неправомерно допущение о малых концентрациях газов или для которых нельзя допустить изотермический характер абсорбции лучше всего осуществлять при помощи ЭВМ. Типовые программы для численного расчета, применимые к абсорбции и другим процессам разделения, составлены Хансоном, Даф-фином и Соммервилем [18]. Из-за недостатка объема и вследствие специфичности предмета мы не можем здесь подробно останавливаться на вычислительных методах. [c.452]

Термодинамический анализ позволяет выявить список ожидаемых продуктов реакции при заданном составе исходных веществ, температуры и давления. Вычисляются константы равновесия отдельных реакций, как необходимые составные части уравнений скоростей. Разработанный автором пакет программ THERMOS решает эти задачи современными вычислительными методами [6]. [c.74]

Первый этап программы, направленной на осуществление этих идей, должен состоять в нахождении с помощью существующих данных по дисперсии оптического вращения достаточно хороших эмпирических значений сил вращения. Моффит и Московиц в тесном сотрудничестве с Джерасси занимались решением этой части проблемы и разработали несколько графических и вычислительных методов, которые позволяют провести эту работу. Эти методы различны по трудоемкости и имеют неодинаковую степень точности. В настоящее время считается, что метод расчета, разработанный автором с помощью вычислительной машины 1ВМ 704, наиболее удовлетворителен по легкости обработки данных и точности. Детали метода можно найти в книге Джерасси [5]. В нем используются обратные соотношения в сочетании с применением метода наименьших квадратов при описании кривых нелинейными функциями для нахождения отдельных кривых дихроизма гауссовой формы, которые лучше всего удовлетворяют критерию наименьших квадратов. Величину силы вращения можно определить из значений параметров этой кривой. На рис. 4 и 5 приведены два примера успешного применения метода совмещения вычисленной кривой с экспериментальной. [c.49]

Изложение методик регрессионного анализа имеется в стандартных руководствах по статистике, например, в монографии Ли (1964). Для практических расчетов могут быть использованы вычислительные методы и программы (Ролстон и Уилф, 1960). [c.153]

В промежутке между точными и приближенными методами находятся методы решения дискретных и целочисленных задач, основанные на математическом аппарате теории геометрического программирования [63, 64, 170—172]. Подробное описание построенных вычислительных методов и программ для решения задач синтеза ГАХТС в виде совмещенных технологических схем с учетом требования выбора оборудования из стандартного ряда, а также условий целочисленности из других переменных ГАХТС приведено в [63, 64, 172]. [c.92]

Пасконов Б.М., Росляков Г,С, Архитектура пакета прикладных программ для решения задач аэродинамики. - В кн Вычислительные методы и программирование, вып. 30 - М. Изд. МГУ, 1979, 220 с. [c.8]

В практике машинных расчетов для реализац1П1 циклических ироцессов счета широко применяется прием размещения информации так называемых стандартных ячейках па м я т и. Программа расчета для формульной части задачи при этом записывается в адресах ячеек безотносительно к их фактическому содержанию на данном цикле вычислений. Изменение информации, содержа-И1,ейся в стандартных ячейках, осуи1,ествляется специальной программой обмена (циркуляции) информации между ячейками, алго- )итм которой либо содержится в самом методе вычислений, либо ])азрабатывается специально с учетом применения, к конкретной вычислительной машине. [c.452]

Запрограммированные для вычислительных машин методы расчета существуют почти для всех типовых технологических процессов. Кроме того, имеются стандартные методы расчета технологических трубопроводов и конструктивных элементов аппаратуры. Как нетрудно заметить, из типовых процессов основное внимание уделяется ректификации. Описаны также методы расчета теплообменников химических реакторов - в систем трубопроводов - конструктивных элементов , а также сушилок . Комитет машинных расчетов Американского института инженеров-химиков (AI hE) опубликовал список программ, каждую из которых, проявив достаточную заинтересованность, можно получить . [c.174]

Для изложенного метода совместного уточнения оценок параметров и дискриминации конкурирующих гипотез составлены вычислительные программы на языке АЛГОЛ для ЭВМ Минск-32 и БЭСМ-6. Эффективность метода проверялась при изучении механизма реакции гидрирования алкилантрахинонов на скелетном никель-титановом катализаторе [36]. [c.198]

При применении аппарата матричной алгебры математическая модель механизма реакции рассматривается как единое целое. В этом случае ПП очень простая, а ПРФО весьма сложная, поскольку именно в ней при каждом расчете функции отклонений перерабатывается зашифрованная в виде матриц информация о структуре механизма. Первый опыт применения матричного метода показал, что программы расчета скоростей реакций, которые строились на его основе, могут уступать в скорости счета ручным программам [44]. Это связано, в основном, с большим числом операций над разреженными матрицами, и требует дальнейшего совершенствования вычислительных алгоритмов. [c.201]