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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 » 理论与计算方法 » 数值模拟到底是何物？
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ahui728

木虫 (文坛精英)

[交流] 数值模拟到底是何物？

背景：我是一个不太懂数值模拟的，自己没有亲自做过数值模拟。

昨天和课题组的人探讨数值模拟，一下子搞得我自己不知道什么是数值模拟了，完全的思维混乱了。

有没有过来人，能用一些比较贴合的例子来说明数值模拟是什么呢？不要讲那些学术型的语言，我真的不能理解，完全崩溃了。课题组的人说我和他么不在一个层面上，不能沟通。。。。

我之前理解的数值模拟，就是算数。。。。是不是太simple了，太naive了。
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1楼 2013-07-10 10:29:14
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wangww2011

木虫 (著名写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+1, 谢谢 2013-07-15 15:30:55
一句话，数值模拟就是数值实验，也就是用计算机做一些虚拟的实验。举个简单的例子，你随便抛一个物体，会呈抛物线落下，你就可以用计算机来模拟这一过程。对于实际的问题，数值模拟就是做一些现实中不好做的实验，当然是基于一些假设了。
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13楼2013-07-12 23:03:20
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sciencejoy

新虫 (著名写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
fegg7502: 金币+1, 应助指数+1, 3ks 2013-07-16 14:22:27
数值模拟就是算数，实验就是测数。洞察数背后隐藏的道理就是研究。
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2楼2013-07-10 10:38:49
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ahui728

木虫 (文坛精英)
引用回帖:
2楼: Originally posted by sciencejoy at 2013-07-10 10:38:49
数值模拟就是算数，实验就是测数。洞察数背后隐藏的道理就是研究。

数值模拟 所指的算数，和普通意义的算数 有何差别呢？
ps 能告诉我 大家公认的 第一个 提出 数值模拟 概念的人或团队或公司 是谁吗？
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3楼2013-07-10 11:16:56
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pippi6

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
csgt0: 金币+2, 多谢指导 2013-07-10 14:31:35
ahui728: 金币+5, ‘数值模拟实际上应该理解为用计算机来做实验。’ 这句话，我更好理解一点。哈哈哈 2013-07-10 21:12:44
数值模拟的概念并不复杂。首先应该弄明白数值的含义。数值是和解析相对应的。模拟一个物理现象的第一步是用数学模型描述一个物理过程，通常这一部分的主要理论基础已经由先驱们完成了。力学有Newton定理，流体力学有Navier-Stokes方程，电磁学有Maxwell方程组作为基础。在具体问题上，可以化成一些偏微分方程，加上一些初值和边值条件，来模拟实际物理过程。这些方程和边界条件就是解析模型，基本决定了解是什么样子的。但是，只有解析模型我们还是不知道具体的数字，不能解决实际问题。数值模拟首先把解析方程离散成代数方程，然后解出来。这对大多数实际应用就足够了。所以与其说是算数，数值模拟更像是解方程，稍微复杂一点。可以举静电势的例子，基础理论 是Gauss定理，方程是一个Laplace方程  △ φ = q，这里φ是电势，q是电荷；Laplace方程 就是解析模型；数值模拟的部分就是（1）使用7点差分格式将此方程离散化，（2）然后用迭代法求解此代数方程组，得到 φ的具体数值。不知道是否讲清楚了。
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4楼2013-07-10 11:44:40
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