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计算科学

计算科学,又称科学计算,是一个与数学模型构建、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题相关的研究领域。在实际应用中,计算科学主要应用于:对各个科学学科中的问题,进行计算机模拟和其他形式的计算。

这一领域不同于计算机科学(对于计算、计算机以及信息处理的研究),同时也异于科学和工程学的传统形式——理论与实验。科学计算技术要想获得理解,主要需要通过在计算机上实现的数学模型进行分析。

科学家和工程师发展了计算机程序和应用软件,来为被研究的系统创建模型,并以多种输入参数运行这些程序。一般来说,这些模型需要大量的计算(通常为浮点计算),常在超级计算机或分布式计算平台上执行。

数值分析是计算科学中使用的技法的重要基础。

计算科学相关文献
理论计算机科学
定义和范围根据Elesevier出版社《理论计算机科学杂志》(TheoreticalComputerScience)的解释,理论计算机科学有着数学和抽象的本质,但动机来自实践中和日常的计算问题。它旨在理解计算的本质,并根据这种理解提供更有效率的方法。精确地限制定义理论计算机科学的范围并非易事;根据计算机协会(ACM)算法与计算理论兴趣组(SIGACT)的表述:“理论计算机科学的领域广泛包含算法、数据结构、计算复杂性、分布式计算、并行计算、VLSI、机器学习、计算生物学、计算几何、信息论、密码学、量子计算、计算数论、符号计算、程序语义和形式化方法,自动机理论,以及随机方面的研究。此领域的研究常需要强调严格的数学。”计算机协会(ACM)《计算理论学报》(TransactionsonComputationTheory)又为以上的列表添加了:编码理论,计算学习理论,以及与数据库、信息获取、经济学模...
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计算神经科学
参见联结主义电生理学脑机接口忆阻器神经工程神经信息学意识上传参考资料参考文献ChklovskiiDB.Synapticconnectivityandneuronalmorphology:twosidesofthesamecoin.Neuron.2004,43(5):609–17.PMID15339643.doi:10.1016/j.neuron.2004.08.012.Sejnowski,TerrenceJ.;Churchland,PatriciaSmith.Thecomputationalbrain.Cambridge,Mass:MITPress.1992.ISBN0-262-03188-4.Abbott,L.F.;Dayan,Peter.Theoreticalneuroscience:computationalandmathematicalmodelingofneuralsystems...
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计算机科学家列表
AB查尔斯·巴贝奇(CharlesBabbage),英国发明家,电脑先驱。蒂姆·伯纳斯-李(TimBerners-Lee),万维网发明者。C琳·康维(LynnConway)D艾兹赫尔·戴克斯特拉(EdsgerDijkstra),计算理论先驱,算法研究者,戴克斯特拉算法发明人。EF马丁·福勒(MartinFowler)G詹姆斯·高斯林(JamesGosling)–NeWS,JavaH约翰·轩尼诗(JohnHennessy),MIPS科技公司创办人。东尼·霍尔(TonyHoare),算法研究者,快速排序发明人,图灵奖得主。IJK高德纳(DonaldErvinKnuth),计算理论与算法研究者,曾写作TeX。LM高登·摩尔(GordonMoore),工程师,Intel创始人之一,以摩尔定律著名。N冯·诺伊曼(JohnvonNeumann),计算理论与电脑系统结构先驱,号称“电脑之父”。OP大卫·...
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计算科学
应用计算科学的问题域包括:数值模拟数值模拟有各种不同的目的,取决于被模拟的任务的特性:重建和理解已知事件(如地震、海啸和其他自然灾害)。预测未来或未被观测到的情况(如天气、亚原子粒子的行为)。模型拟合与数据分析适当调整模型或利用观察来解方程,不过也需要服从模型的约束条件(如石油勘探地球物理学、计算语言学)。利用图论创建网络的模型,特别是那些相互联系的个人、组织和网站的模型。计算优化最优化已知方案(如工艺和制造过程、前端工程学)。方法和算法计算科学中的算法和数学方法是多样的,常用的应用方法包括:数值分析作为收敛和渐近级数的泰勒级数的应用利用自动微分计算微分利用有限差计算微分图论集凭借泰勒级数和理查森外推法进行高阶微分逼近均匀网格上的积分方法:矩形法、梯形法、中点法和辛普森积分法龙格-库塔法解常微分方程蒙特卡洛方法分子动力学数值线性代数用高斯消元法计算LU因子乔里斯基分解离散傅里叶变换及应用牛...
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计算机科学家
就业计算机科学家常被软件出版商,科学研究和发展组织雇佣,通过发展理论以创造新科技。计算机科学家也会被大学等教育机构雇佣。计算机科学家可以更实际地运用他们的知识,进入软件工程或IT咨询领域。因为计算机科学极大地依赖于数学,计算机科学家也可以被看作数学家的分支。计算机科学家可能逐步晋升至管理人员或项目领导。因为电脑系统设计,软件出版和相关行业的快速发展,计算机科学家的就业前景良好。参见计算机科学家列表
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