Общие принципы решения вычислительных задач

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ [c.3]

Прежде чем приступить к рассмотрению общих принципов создания систем автоматизированного проектирования аппаратов химических производств, было бы полезным ответить на такой вопрос действительно ли необходимо применение ЭВМ, если аппараты проектировали и проектируют в настоящее время без ЭВМ Было бы крайне неверно полагать, что создание автоматизированных систем проектирования вызвано слепым стремлением следовать моде. В равной степени было бы неверно надеяться на то, что применение ЭВМ при проектировании позволит достигнуть огромной экономии на стадии разработки проекта или большой эффективности выпускаемых проектов независимо от того, для решения каких задач используют вычислительную технику. [c.213]

Общие принципы теоретического расчета величин эффективных сечений возбуждения и ионизации удобно проиллюстрировать на примере соударений электронов с атомами водорода. Решения подобных задач для более сложных систем основываются на тех же принципах, но связаны с серьезными расчетными трудностями. Последние, однако, могут быть преодолены с помощью вычислительных машин. [c.24]

В данной главе исследуется шаговый способ естественной регуля-изации решений ОЗТ, эвристическая трактовка которого была дана разд, 2.3. Применительно к линейным постановкам задач, рассматри-аемых в областях с фиксированной геометрией, излагаются принципы построения вычислительных алгоритмов и анализируются условия их практического использования. Если следовать методу фиктивных границ, предложенному в разд, 3.3, то полученные ниже результаты непосредственно применимы также и к задаче определения тепловых нагрузок для тел, границы которых перемещаются в процессе нагрева вследствие уноса массы. Общий подход к аппроксимации принципиально не изменится и в случае интегральных форм обратных задач с подвижными границами (см. [ 1, 3]). [c.67]

По существу, выделенные этапы синтеза технологической схемы составляют иерархию принятия решений и являются следствием применения принципов системного подхода. Не все из этапов поддаются строгой математической формализации, вследствие чего решение проблемы синтеза наиболее целесообразно вести в режиме активного диалога с возможной коррекцией каждого этана. Декомпозиция же проблемы не только упрощает общую задачу и существенно снижает требования к вычислительной технике по объему памяти и быстродействию, но и позволяет выделить в рамках синтеза технологической схемы производства отдельные подзадачи, а именно синтез схем химического превращения, синтез схем выделения продуктов, синтез схем теплообмена, синтез систем управления. [c.436]

Современная теория строения молекул многим представляется лишь разделом вычислительной математики, задача которого состоит в решении определенных уравнений квантовой механики. Данная книга убедительно показывает, что это представление ошибочно. Разумеется, авторы не пытаются обойтись без квантовой механики, ее понятий и принципов, но они и не требуют, чтобы читатель свободно владел предметом — достаточно иметь о нем некоторое общее представление. На основе нескольких фундаментальных (и имеющих четкий смысл) положений теоретической физики авторы строят систему химических принципов и понятий, объясняющих, как устроены молекулы и от чего зависят их свойства и взаимодействие. При этом оказалось возможным не уклоняться от обсуждения сложных вопросов и компактно излагать основные методы и результаты современных квантовохимических расчетов, хотя сами по себе эти расчеты весьма громоздки и обычно изложение их принцип нов действительно напоминает учебник по программированию, [c.5]

На этом фоне переход к более общей задаче и ее содержательная декомпозиция, которая, в частности, может опираться и на перечисленные приемы, создают новые возможности для комплексной и гибкой алгоритмизации оптимального синтеза МКС с нагруженным резервированием. Предлагаемая ниже общая схема алгоритмов декомпозиции представляет один из возможных способов реализации идеи построения итерационных вычислительных процессов с помощью последовательного расщепления общей задачи. Она ориентирована на множественность начальных приближений с целью обработки более широкой области возможных решений и максимального приближения к глобальному оптимуму в решаемой задаче. Кроме того, данная схема рассчитана в принципе на работу в режиме диалога со специалистом-проектировщиком. Однако для практической реализации такого режима до последнего времени не имелось соответствующего алгоритмического и технического обеспечения. Поэтому решение этой проблемы остается предметом дальнейших разработок с целью создания человеко-машинных систем для оптимального проектирования ТПС конкретного типа и назначения. [c.229]

Второй этап структурного анализа — непосредственной расшифровки атомного строения — является основным. Он призван дать ответы на те кристаллохимические вопросы, решение которых является целью всей работы. Этот этап требует значительно большего внимания, тщательности и времени. Если предварительная стадия анализа проводится, в общем, по твердо разработанным правилам, то во второй, главной части исследования, весь путь решения задачи не может быть определен заранее здесь экспериментатор встречается со значительными и разнообразными трудностями, преодоление которых требует большой изобретательности и эрудиции. Исследователь должен правильно оценить все особенности дифракционной картины, даваемой кристаллом, уметь разумно их использовать. Методика исследования на втором этапе значительно сложнее, чем на первом , она основана на более глубоких физико-математических принципах и связана с довольно тонкими математическими соотношениями.. Несравнима также и трудоемкость этой части исследования. Время необходимое для проведения многочисленных вычислительных операций, которыми сопровождаются поиски атомного мотива структуры,, в десятки, если не сотни, раз, больше того времени, которое требуется на выяснение симметрии кристалла. [c.179]

Необходимо отдавать себе отчет в том, что пока, как правило, каждая отдельная кинетическая задача требует специальных подходов для своего решения. Еще далеко до такого положения вещей, когда будут созданы пакеты вычислительных программ, которые сами выбирают нужные алгоритмы для решения той или иной конкретной физической задачи. Создание таких пакетов программ — дело будущего, так как решение каждой отдельной задачи требует выбора наиболее подходящего алгоритма численного решения, а иногда и создания нового, в то врюмя как никаких общих принципов такого выбора пока нет. [c.5]

Из изложенных выше расчетов можно сделать вывод, что, воспользовавшись подходом, основанным на приближении Хюккеля и на методе Попла МО ССП, можно получить очень хорошие оценки теплот образования и геометрии сопряженных углеводородов всех возможных типов. К сожалению, такие методы, даже если бы их применение всегда было успешно, все же не являются панацеей. Химикам-органикам необходимы более об-ш,ие представления, которые могли бы помочь им в их повседневных размышлениях о химических проблемах, некие схемы, которые позволяли бы сразу же делать какие-то предсказания относительно ожидаемого поведения органических молекул. Общие принципы такого рода необходимы в каждой области орга-нинеской химии, будь то синтез, исследование механизмов реакций или анализ строения природных соединений. Методика, которая дает точные результаты для отдельных молекул, но не приводит к общим принципам, могла бы быть приемлема только в том случае, если бы расчеты можно было выполнить в течение нескольких секунд на портативной вычислительной машине. В свое время это, конечно, будет достигнуто. А пока что вычисления занимают слишком много времени и дают слишком приближенные результаты для того, чтобы они могли служить надежной основой для постановки и решения химических задач. [c.243]

Достоинством кпиги является популяризация научных представлений о саязаыной воде в составе различных твердых тел, биологических объектов, жидких растворов. Следует особо отметить всемерное стремление автора привлечь внимание компетентных специалистов смежных облас1ей наук, помочь найти общий язык на стыке физики, химии и биологии и совместными усилиями способствовать решению труднейшие задач. Среди них — проблема передачи информации с помощью химических сигналов. Решение ее можег иметь исключительные по значимости последствия, начиная с построения количественного физико-химического фундамента теоретической биологии, создания искусственных химических вычислительных машин, новых принципов химического производства и трансформации энергии. Перечисленные вопросы пока еще не вышли из области научной фантастики, но чтение книги убеждает, что первые шаги в направлении И1с реализащга по меньшей мере намечены. [c.4]

Термины оптимизация и оптимальным ассоциируются с экономико-математическими методами (ЭММ) п ЭВМ, т. е. с метоламн и средствами, способствующими наиболее )ффективмому решению задач иланирования и упраплеиия. Вместе с тем и в действующей практике, основанной на традиционных методах, руководитель любого уровня управления на предприятии также заинтересован в оптимальном решении вопроса по увеличению выпуска продукции, снижению затрат на производство, использованию капиталовложений и т. д. Но он пытается этого достичь, пользуясь в основном установившимися принципами общих закономерностей и далеко не совершенными вычислительными средствами. При этом во многих случаях также рассматривается ряд вариантов, хотя и ограниченный, что обусловливается реальными организационными н техническими возможностями. Тем не менее в отдельных случаях не исключено совпадение результатов решения, полученных с использованием ЭММ и ЭВМ и на основе традиционного подхода. [c.377]

Помимо прямых задач теплопроводности, т. е. нахождения температурных полей по известным значениям начальных распределений температур и известным теплофизическим коэффициентам и другим параметрам процесса (теплофизические свойства материалов, коэффициенты внешней теплоотдачи), в некоторых случаях существенно решение так назьшаемой обратной задачи , когда по измеренному температурному полю отыскиваются начальное распределение температур или, что встречается чаще, определяются численные значения теплофизических свойств исследуемых материалов (X, а) или коэффициента теплоотдачи а от наружной поверхности тела к окружающей среде. Характерной особенностью обратных задач (не только теплопроводности, но также конвективного и лучистого теплообмена) является их принципиальная неоднозначность и неустойчивость их возможных решений [16]. Последнее обстоятельство требует разработки специальных математических методов и вычислительных алгоритмов, а также оптимального планирования и должной технической организации экспериментальных измерений. Общим методом анализа некорректно поставленных обратных задач теплообмена является метод регуляризации с помощью вариационного принципа. [c.235]

Несмотря на то, что общая задача о малых колебаниях была рассмотрена Лагранжем еще в 1765 г., практически решение ее наталкивалось на непреодолимые трудности даже для простых молекул, пока не были разработаны эффективные методы расчетов, пригодные в принципе для любых молекул. Такие методы, учитывающие специфику задачи, были разработаны М. А. Ельяшевичем и Б. И. Степановым [92—95. Работы в том же направлении проводились Е. Б. Вильсоном и рядом других исследователей [96—98]. Вычислительная часть задачи значительно упростилась после того, как для расчетов начали применяться электронные счетные машины [99, 100]. [c.160]

При исследовании высокотемпературных процессов в конструкциях особое значение приобретают граничные ОЗТ в нелинейной постановке, когда ТФХ тела зависят от температуры. В частности, для многих металлов учет переменности коэффициентов теплопроводности и теплоемкости становится обязательным при температурах Т 600 — 800° С. Общий подход к решению нелинейных обратных задач состоит в применении численных методов Ниже исследуется возможность построения конечно-разностных алюритмов восстановления теплового режима на границе одномерного тела, основанная на принципе шаговой регу-ляризации процесса вычислений при использовании внутренних свойств "вязкости вычислительных алгоритмов. [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология