Ciencia: ¿El enfoque de simulación de escenarios en una computadora asumirá el enfoque de resolver mentalmente con ecuaciones?

Answer 1

Gracias por AA.

Hay muchas respuestas interesantes, así que solo me centraré en un aspecto. En cuanto a su pregunta, encaja perfectamente en el marco de las simulaciones de Monte Carlo. En este tipo de enfoques, de hecho simulas escenarios, y la mayoría de las veces, lo haces porque no puedes ni siquiera descubrir qué tipo de ecuaciones deberías resolver. Un ejemplo de contador es el kernel de calor. Debido a que es posible vincular la propagación del calor con caminatas aleatorias, o más generalmente, la PDE con procesos estocásticos, ambos enfoques son posibles. Uno le da resultados precisos, con variaciones, escenarios extremos, etc., mientras que el otro trata con promedios y análisis cuando es posible.

Por supuesto, no tengo ninguna duda de que existen muchas otras situaciones, pero su fraseo es demasiado vago (sin ofender, por supuesto) para abordar realmente un punto preciso. Quiero decir, hay demasiadas situaciones que caen en su pregunta. Traté de dirigirme a uno. Por ejemplo, pides resolución mental. ¿Quería decir encontrar una solución analítica, una forma cerrada, lápiz y papel, …?

Una de las ventajas que veo de la capacidad actual de nuestra computadora es que, cuando enfrentamos un problema difícil, podemos tratar de resolverlo con una fuerza bruta (con una computadora) y luego analizar la salida para intentar identificar un esquema que podría describirse, incluso aproximadamente. , por una forma analítica, o por una ecuación. Incluso puedes imaginar el siguiente escenario. Enfrentar una situación difícil. Simularlo. Analizar y comprender que la física en el trabajo se describe mediante una ecuación. La ecuación es difícil de resolver … la simulas. 😀

Answer 2

Sí. Cualquier cosa que pueda escribirse en ecuaciones puede resolverse por computadora más rápido y más preciso. Cualquier cosa que demore más de unos pocos segundos probablemente se solucione mejor utilizando una computadora, especialmente las tareas repetitivas, como simular diferentes escenarios. Solo piensa en tablas de multiplicar, reglas de diapositivas. ¿Cuántos de nosotros todavía los somos? ¿Quién no usa una calculadora regularmente? Incluso en aritmética simple, confiamos en la computadora (la calculadora es una computadora). ¿Qué tal hacer un presupuesto? ¿Cuántos de nosotros usaríamos papel y lápiz en lugar de hojas de cálculo? Habrá gente que insistirá en usar su cabeza para multiplicarse; pero en serio, un contador que se niega a usar una calculadora no estará en el trabajo por mucho tiempo.
Sin embargo, usar una computadora no reemplaza usar nuestra cabeza. Nos reservamos nuestra capacidad mental para resolver problemas; Esto no puede y no será reemplazado por la computadora en el corto plazo. Si podemos escribir ecuaciones, hemos resuelto el problema de manera efectiva. La parte de resolver ecuaciones ya no se considera un ejercicio mental importante. De hecho, la mayoría de las universidades les daría a los estudiantes el crédito completo por establecer ecuaciones en sus exámenes en las clases de ciencias e ingeniería en lugar de las respuestas numéricas reales. La razón es que la parte de las ecuaciones a las respuestas numéricas no ayudaría al estudiante. Es mejor dejar estos cálculos mecánicos a la computadora.

Answer 3

No. Los dos enfoques pueden ser complementarios. Hay algunas cosas que se tratan más fácilmente desde un enfoque matemático formal y otras que se pueden simular más fácilmente con modelos de computadora.

El uso de los principios fundamentales de la cromodinámica cuántica para llegar a las características esperadas de partículas particulares o sistemas de partículas es uno de estos últimos. No hay un conjunto de ecuaciones que puedan resolverse en tales casos. Se necesitan diferentes enfoques, como la simulación de la cromodinámica cuántica de celosía y otros modelos de celosía y, por último, los físicos calculan la masa del protón

La modelación del clima es otra área en la que simplemente no funciona la resolución de un sistema de ecuaciones.

Sin embargo, siempre habrá problemas que vale la pena resolver y que se pueden resolver con ecuaciones que tienen soluciones de forma cerrada (Solución de forma cerrada). Por supuesto, estos problemas también se pueden resolver con computadoras.

Las computadoras se usarán cada vez más para realizar operaciones matemáticas necesarias, así como simulaciones, pero si abandonáramos por completo el uso humano de las matemáticas difíciles, no habría nadie alrededor que pudiera desarrollar código computacional para resolver los problemas.

Answer 4

¿Y quién le diría a la computadora qué ecuaciones resolver? Definitivamente necesita ser un humano.

Entonces, al menos la persona que crea este software necesita tener conocimientos en ecuación, que sea matemática, física, ingeniería o química.

Mi propia predicción es que la resolución de ecuaciones clásicas con calculadoras desaparecerá y se reemplazará con computadoras, siempre que haya un gran número de números para calcular y los estudiantes de Ingeniería, por ejemplo, aprenderán cómo crear su propio software para manipular sus ecuaciones en lugar de al calcularlos, esto se puede ver ahora en una escala más baja con Matlab, Mathcad, Ansys, ProEngineering y Solidworksa, pero en realidad son software preescritos que la mayoría de los estudiantes de ingeniería usan. Creo que en el futuro se enseñará a los estudiantes a codificar su propio software para personalizar cómo las computadoras automatizarían su trabajo.

Answer 5

gracias por a2a: no, en absoluto En primer lugar, hay límites en cuanto a lo que se puede calcular. Además, la simulación no es un fin en sí mismo, sino una fuente de información.