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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 计算模拟 » 其他 » 【有奖活动】永恒的话题——计算，模拟与实验的关系
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csgt0

荣誉版主 (著名写手)

[交流] 【有奖活动】永恒的话题——计算，模拟与实验的关系

计算，模拟与实验是个永恒的话题，尤其是在发文章的时候，那么它们之间到底是一个什么关系呢？
计算与模拟是一样的吗？
它们与实验是怎样的关系，实验验证计算或模拟的结果，还是计算与模拟指导实验，抑或来论证实验？
当计算或模拟的结果与实验不符怎么办？
相互验证必须得在相同的条件下吗？
写论文时怎样来安排构架更好？

欢迎大家踊跃讨论，BB在向你招手哦~~~~
跟帖有奖，见解独到，有实例奖励更大哦！


[ Last edited by csgt0 on 2012-8-20 at 17:09 ]
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1楼 2012-08-14 10:00:00
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

csgt0

荣誉版主 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
fegg7502: 金币+10, 辛苦了 2012-08-16 13:13:35
csgt0: 回帖置顶 2012-09-10 11:17:15
我先说说我的看法吧
虽然我们通常将计算模拟放在一起，但我认为计算与模拟是不同的两种方法，计算更多的是涉及状态的，与时间相关性更少，而模拟更多是涉及过程的，与时间紧密相关。所以我们说热力学计算，动力学计算，第一性原理计算，而说蒙特卡洛模拟，分子动力学模拟，有限元分析（工程模拟），模拟甚至还可以直接被称为计算机实验，而计算这样说的话则未免牵强。
在实际应用中，往往会出现3种情况：
一种是通过计算模拟的方法得到一个理论或结果需要验证，这时候可以设计完成实验来进行验证。然而实验不一定是可实施的，可以通过引用其他人的结果进行验证，这个结果可以是别人实验的，也可以是别人计算或模拟得到的结果。实际情况还可能是计算模拟的结果与验证结果获得的条件不一样，我认为如果计算模拟的结果是本质性的工作，那么不同条件下得到结果应该也可以使用的。比如你知道单个H和O原子的原子量，然后在室温条件下计算出了水的摩尔质量，另一个人通过对冰进行测量获得了水的摩尔质量，虽然温度不一样但是结果是本质的，所以可以拿来验证结果的。但是如果计算模拟的是密度，而另一个人的温度不同，虽然计算结果一样则显然不能拿来验证的。所以并不能一味盲目的要求两者的条件是完全一致的。
第二种则是通过计算模拟出了某个结果，那么可以用它来指导实验。比如通过计算获得了某成分和结构的合金可以在室温超导，然后根据该结果设计制造出了此种合金，从而实现了结果。这种方式是所有做计算模拟的人期望的结果，计算模拟来指导实验。所以在写论文的时候，如果能够按照这个结构来设计，就可以跟多的获得青睐。
第三种就是计算模拟验证和解释实验，这一般出现在获得了一个实验结果，而没有足够的理论来支持，所以才通过这种方法来解释的，其效果显然没有第2种好。
最头疼的就是计算模拟与实验的结果有出入，有的甚至完全相悖，都不知道谁对谁错，孰是孰非！
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2楼2012-08-14 10:02:41
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普通回帖

问题不大

铜虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+2, 欢迎交流，嗯，这种最厉害了 2012-08-14 11:59:40
csgt0: 回帖置顶 2012-09-10 11:17:26
楼主强大，分析很全面~
建模过程属于楼主所说的第二种吧？通过对实验或统计数据的处理,结合已有的知识和经验，建立具有解释和预报功能的模型。
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3楼2012-08-14 11:29:45
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scnlong

木虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 多谢建议，计算与模拟之间也是一个可以相互验证的关系的。这个问题应该是双方都应该考虑的。 2012-08-14 13:11:11
这个帖子应该给做实验的人，听听他们怎么说。
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4楼2012-08-14 12:05:34
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zhaowei3563

木虫 (职业作家)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 欢迎交流 2012-08-16 17:39:11
也很想知道试验和模拟的关系啊 来学习下啊 谢谢楼主分享啊
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6楼2012-08-16 17:32:46
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chemistry100

金虫 (正式写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 欢迎交流 2012-08-17 16:34:10
如果实验已经有了结果，也能够通过现有的理论给以解释，还能不能再做计算和模拟呢？
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14楼2012-08-17 16:27:21
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csgt0

荣誉版主 (著名写手)
★
fegg7502: 金币+1, 鼓励交流 2012-08-25 21:23:42
引用回帖:
14楼: Originally posted by chemistry100 at 2012-08-17 16:27:21
如果实验已经有了结果，也能够通过现有的理论给以解释，还能不能再做计算和模拟呢？

当然可以的，这样可以提出新的理论或解释方法
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15楼2012-08-17 16:35:05
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chemistry100

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+2, 欢迎交流 2012-08-17 17:03:12
fegg7502: 金币+2, 欢迎讨论 2012-08-25 21:24:10
引用回帖:
15楼: Originally posted by csgt0 at 2012-08-17 16:35:05
当然可以的，这样可以提出新的理论或解释方法...

不是新的理论，仅仅是一个新的绿色方法合成了已知化合物，本来想用计算寻找这种方法的中间体的，但是死活都找不到；后来就将每个能参与反应化合物结构进行优化，最后证明在那个化学键上的反应性和影响该化学键性质的电子效应，场效应和位阻效应有关系，但是不用计算也可以说明的，纠结中。
我还在本版发了一个贴 想讨论实验结果和计算结果的关系http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=4849325&fpage=1

后来浏览了本版其他的帖子，发现该贴涵盖了我的发帖的内容，所以就试着回复了。
看您的身份是版主
如果我那个帖子是违规重复贴，请帮忙删除，谢谢。如果还不算违规，就当着增加人气的小贴吧。
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16楼2012-08-17 16:47:29
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刘伟利

木虫 (文坛精英)
祝福楼主
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17楼2012-08-17 17:05:52
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csgt0

荣誉版主 (著名写手)
★ ★
dbb627: 金币+2, 谢谢耐心的指导 2012-08-23 19:48:28
引用回帖:
16楼: Originally posted by chemistry100 at 2012-08-17 16:47:29
不是新的理论，仅仅是一个新的绿色方法合成了已知化合物，本来想用计算寻找这种方法的中间体的，但是死活都找不到；后来就将每个能参与反应化合物结构进行优化，最后证明在那个化学键上的反应性和影响该化学键性质 ...

如果你做了一个实验，然后引用别人的或者已有的理论来说明了你的实验结果，那么说明是一个成功的实验。但是如果你还能够通过自己的方法计算来对实验结果进行解释，那么不仅说明你的实验是成功的，也说明你的计算也是成功的。显然后者比前者更具有说服力。
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18楼2012-08-17 17:06:20
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ssd1051

新虫 (初入文坛)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 谢谢交流 2012-08-18 00:37:42
简单，如果不通过模拟用实际行动证明，如何得到实验结果呢？
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20楼2012-08-17 18:53:53
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yangwenpeng

新虫 (正式写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 欢迎交流，分享自己的看法 2012-08-23 09:10:12
计算可以指导实验，也可以验证实验。
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24楼2012-08-23 09:02:10
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smilemiao

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+5, 很好的意见，多谢分享 2012-09-02 21:19:13
csgt0: 回帖置顶 2012-09-10 11:16:40
一般意义上说，计算与模拟差不多。但还是有差别的。
计算数据和范围可以非常广，包括最低值与最高值，没有范围限制，只要最后给人提供出结果最优的一点。而模拟一般是在一定限制条件下进行的，不能超越某些极限条件，只能在规定的限度内进行。
举个例子：生物体内的氨基酸分子排列、空间伸展，用计算的方法，他们的排列方式与空间伸展是无穷尽的。我们往往在意的只是能量最低的方式。而现实中氨基酸排列是固定的，空间构型也是一定范围内的。我们只能采用模拟的方式，是计算结果尽可能的与实际贴近。
至于计算结果与实验冲突。实验结果是实际存在，是唯一的真实。如果计算不能很好的解释实验，那说明你用的计算理论或者条件或者其他不对，只能用其他的理论、条件、方法等来解决。反过来，计算可以指导实验。
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25楼2012-08-31 15:24:44
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1634710658

木虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 欢迎交流 2012-09-02 21:19:29
能推荐一些好的模拟软件吗 我是做锂离子电池负极材料方向的 感谢楼主

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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26楼2012-09-02 14:56:28
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果粒成1987

金虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+2, 欢迎讨论分享 2012-09-05 17:55:49
csgt0: 回帖置顶 2012-09-10 11:16:50
我的和楼主的第二种说法是一样的，不过我刚接触，觉得模拟就是考计算机以及软件应用的能力，好多软件啊，我装的时候都头大，看到同学在那破解我直傻眼
真心的希望啊希望啊希望啊快点把模拟搞定，因为没法搞定的话我没有办法进行下一步实验，就好像啥都没做，看到老板我就心虚，其实谁知道我的苦啊
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27楼2012-09-05 16:16:07
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李在弦

木虫 (职业作家)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 欢迎交流，模拟的结果一般都需要分析整理的 2012-09-06 09:10:50
模拟实验进行计算，然后用结果指导实验，最后用实验纠正模拟算法。
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28楼2012-09-06 00:59:19
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tangcheng9

铁虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+2, 期望的模拟往往是能够指导实验，但实际情形中则也有很多是为了解释实验而进行的 2012-09-10 10:00:49
csgt0: 回帖置顶 2012-09-10 11:16:56
个人认为模拟是实验的先行者，模拟是为了获得理论在理想状态下得出的完美结果，有时也是我们追求的目标。实验是为了能够使自己的成果更接近理想状态的理论。他们之间是存在一定内在关系的。
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29楼2012-09-08 13:54:57
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zlp-lw

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+2, 欢迎交流 2012-09-12 17:40:00
我的观点是实验是计算模拟的重要依据，而计算模拟对实验的指导具有一定的意义！
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30楼2012-09-12 17:31:04
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Blok

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
楼主很工程···················
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31楼2012-09-15 19:46:47
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hoborchem5楼
2012-08-16 17:10   回复  
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