科学计算的特点

来源:互联网 发布:监控管理软件cms 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 00:03

本人不敢从系统科学上讨论科学计算,本人只是想要讨论下对大部分工程计算都需要的科学计算。

科学计算几乎都是过程式的,即从输入到输出,中间几乎不需要交互。参数设置都是一步到位,中间计算过程一刻不停,直到输出计算结果。一次科学计算可以分为三块:计算对象——数据,控制参数,计算实体。这三个内容,任何一个内容都可能会变得相当复杂,也可能都是相当复杂的。简单的计算,如a+b或者求正弦之类的,不需要讨论。但是,像天气情况模拟、者核弹爆炸模拟、飞机和导弹的飞行控制计算就非常复杂。小计算或者功能简单的计算,都可以使用过程式编程,数据、参数、计算实体紧密结合在一起。当然,也可以将它们放在一个类里。这样做的好处是,避免程序中其它部分形成混乱,而且也便于管理。但是,对计算要求复杂、功能多、数据量大、参数多的计算,使用面向对象会比面向过程方法好得多。一个最直接的好处是,根据计算关系,可以将数据、参数、实体紧密地组织在一起,逻辑上也会更加清晰。使用得到的构件可以组合成一个大的复杂构件,实现复杂计算。

对数据量大或者参数多的计算,包括计算过程中临时数据,存储设计也是一项关键技术。不同的存储设计决定了访问方法,从而对计算实体产生一定的影响。因为不同的数据与参数可能是为不同的计算实体输入的,计算过程中,对数据的逻辑访问顺序要求有不同的存储与访问规则。这即是说,存储与访问设计会影响计算的逻辑顺序。

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