科学研究におけるプログラミング

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学校で、コンピューターサイエンスを学び、オリンピックのプログラミングに参加して、アルゴリズムを作成する能力は人生で役立つと思いました。 そして、タスクに関する最初の研究、例えば、「僧monは毎日地下室に行き、樽からワインのマグカップを飲みました。 そして誰も推測しないように-彼は上からマグカップを追加しました。 30日間で何パーセントのワインが修道士の輪に入るのでしょうか?」、彼らは漸近的な依存関係のような興味深い人生の決定を下しました。 今日、私は私が話したい科学的および工学的研究におけるプログラミングタスクにますます直面しています。 物理学部の学生の発展の歴史をたどりましょう。



パソコンは7年生で、最初のプログラムは9年生です。


だから、子供の頃から、私はコンピューターが大好きで、いつも自分の夢を見ていたので、友達に行かず​​に家で遊ぶことができました! これはすでに高校、クラス、コマーシャルで7回目に起こりました。 もちろん、プログラミングについての話はありませんでした-私は前に友人と会ったデミウルジュ、弟子、および他のアプリケーションをプレイしました。 同時に、MS Word、Excelに精通しています。 ところで、インターネットは長い間存在していません。 9年生では、ファデデフ・ミハイル・アンドレエヴィッチ率いる「大気を考慮した弾道発射体の飛行」に関する最初の研究がありました。私たちはグループ全体として、衛星が地球に落下する問題を検討しました。 彼らは、ダイナミクスの方程式を書き、時間dtを選択し、身体の座標、速度、加速度の変化を計算しました。 シェルの飛行で、物理学に関する地区会議で話をしました。 ここで、アプリケーションについて少し説明します。TurboPascalでコードを記述し、テキストファイルに表示し、Excelでグラフを作成し、PowePointでプレゼンテーションを作成しました。 言うまでもなく、M.A。の息子側の健全な競争の状況での最初のステップ。 -Leshki Faddeev、すでに多くのことを知っており、知識を共有しました。



プレゼンテーションは将来の研究者にとって有用です。


10年生の新しい科学研究-「双極子近似での共有結合のエネルギーの計算」、その研究自体は覚えていませんが、物理学に関する地区および都市の会議で彼女と話をし、Intel-VanguardとSarovでモスクワに行きましたKharitonリーディングで、彼は2位になり、MIPTへの入学のスコアを受け取りました。 私はV.A. Pascalでコードを書きました。 イワノフはそれをデルファイに転送するのを手伝いました、そして、私は何かを考えました、私は何も覚えていません。 私は11年生でプログラミングする必要はありませんでした。V。Karzanovの指導の下で書いた「トンネルダイオードの特性」という仕事で物理学部に入りました。 その結果、UNNに入る前に、Pascalでコードを記述し、Excelで計算を行い、Power Pointでプレゼンテーションを行うことができました。 プログラミングオリンピアード( NNOI-3およびNNOI-4 )に2回参加しました。後者では、私が知ったように、卒業証書さえも取りました。



Wolfram Mathematica-物理学の良き友


第三学期には、マルコフとファデデフの本によると、Wolfram Mathematicaに出会った数値的方法のコースがありました。 思考を読み取る専用のアプリケーションを使用すると、エラーをすばやく見つけて、サンプルからコードをコピーして貼り付けることができます。 パッケージのグラフや組み込みの数学関数は言うまでもなく、デバッグが一連の変数を観察し、配列を操作しなければならなかったPascal後の大きなショックははるかに困難です。 私はこの環境をすばやく習得しました。英語の知識が必要なヘルプが本当に気に入りました。 ここでは、プログラミングで言語がどのような役割を果たしているかについて説明します。 英語が主流であるところはどこでも、それはプログラミングにあります-すべてのキーワード、多くの例、文学。 多数の専門フォーラム。 英語でプログラムする方法を学び、用語を覚えておくと、グーグルが簡単になり、多くの有用なリソースが開きます。

厳密に言えば、コンピューターへの愛はプログラミングにもつながります。 私は自転車パンツのコースの試験に来ました(それはまだ不便ですが、申し訳ありませんが、キリル・アレクサンドロビッチ)彼の問題をすぐに解決し、この科学をより困難に与えられたクラスメートに少し助けました。 ですから、2年目からは、式の形で便利に表現できる、この素早い簡単な計算環境に精通しています。 それでも、数学には欠点もあります。計算方法に興味がある場合は、組み込み関数を処理する必要があります。 次の図では、最近のプログラミングの経験とHMM3 Completeのバッチが示されています。



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最小二乗法のOriginLabの設定


実験室での作業では、多くの場合、あらゆる種類のMNC依存関係を概算する必要があり、各教師はエラーを考慮するように命じました。 しかし、M.A。の本の公式 嫌でかさばりすぎたため、回避策を探す必要がありました。 Andrei Kashurinが自動計算による線形近似のためのイルカに関するプログラムを書いたことを覚えています。そして、Originがこれを行うことができると誰かに言われました。 そのため、線形近似のために、Excelの後で非常に不便なパッケージをダウンロードしたため、最小二乗法の誤差を考慮できなくなりました。 将来、私はそこに多項式近似と、原点に統計がある多くの関数を見つけました。 Labsは終了し、オリジンは削除されましたが、 常に記憶されていました

V.V.の4年目 Sdobnyakovは、原点でグラフを作成する方法を学ぶことは有益であり、多くの科学記事ではグラフを作成することは有益だと述べました。 彼はプログラムの基本を教えてくれたので、自分で選んだ。 現在まで、私は原点の機能をほとんど使用していませんが、グラフの設計、近似、干渉画像のピークの検索など、多くの作業を行っています。 オリジナルでは、研究を自動化し、グラフの設計のためのいたずらを保存するための独自のスクリプトを書くことができることを知っています。 ちなみに、OriginLabの公式Webサイトにはクールなビデオチュートリアルがあります。 そして今日、3つの連続した4つの操作に取って代わる最初のスクリプトを書いて、62行のコードで成功しました。



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エンジニアは設定をプログラムできる必要があります


測定を行い、いくつかの設定を構成する必要がありましたが、ここでプログラムできるようにする必要があります! ホールのインストールは、COMポート経由でPCと通信するデジタルデバイス上に構築されているため、マニュアルを吸ってあいまいなコマンドを書く必要があります。 測定結果はtxtファイルに書き込まれ、そこからexelマクロを使用してテーブルに書き込まれます。これはまだ記述できませんが、おそらくそうする必要があります。 ホールの設置を再構成します。

多くの場合、LabVIEW仮想計測器環境を思い出します。この環境では、優れたインターフェイスと柔軟な機能を使用して、複雑なインストールを快適にプログラミングできます。 いつか、CMTのエピタキシャル層を成長させるリアクターはLabVIEWで制御されます...



まとめると


労働活動中、多くの物理学者、化学者、生物学者、数学者がプログラムを作成する必要があります。 ところで、私は現在勉強しているMATLabを完全に忘れていました。それも必要です。 一般に、科学者はコードをナビゲートし、インターネットやヘルプの例に基づいて新しいコードを作成できる必要があります。 どの環境で情報を処理する必要があるか、一般的には自動化する必要があるかどうかはわかりません。 私は、将来の科学者にとって、物理的プロセスの数値的手法と数学的モデリングのコースを重要かつ基本的なものと考えています。 いくつかのクールなプログラミング言語を学び、新しい言語を学ぶ準備をしてください。



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