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算法的力量(摘)(2007-06-17 13:18:00)

摘要: 评论: 虽行业不同,但思路相通。提高计算效率,节省资源是编程人员共同的目的。   算法的力量 ( 李开复) 

         算法是计算机科学领域最重要的基石之一,但却受到了国内一些程序员的冷落。许多学生看到一些公司在招聘时要求的编程语言五花八门就产生了一种误解,认为学计算机就是学各种编程语言,或者认为,学习最新的语言、技术、标准就是最好的铺路方法。其实大家都被这些公司误导了。编程语言虽然该学,但是学习计算机算法和理论更重要,因为计算机算法和理论更重要,因为计算机语言和开发平台日新月异,但万变不离其宗的是那些算法和理论,例如数据结构、算法、编译原理、计算机体系结构、关系型数据库原理等等。在“开复学生网”上,有位同学生动地把这些基础课程比拟为“内功”,把新的语言、技术、标准比拟为“外功”。整天赶时髦的人最后只懂得招式,没有功力,是不可能成为高手的。

         算法与我

         当我在1980年转入计算机科学系时,还没有多少人的专业方向是计算机科学。有许多其他系的人嘲笑我们说:“知道为什么只有你们系要加一个‘科学’,而没有‘物理科学系’或‘化学科学系’吗?因为人家是真的科学,不需要画蛇添足,而你们自己心虚,生怕不‘科学’,才这样欲盖弥彰。”其实,这点他们彻底弄错了。真正学懂计算机的人(不只是“编程匠”)都对数学有相当的造诣,既能用科学家的严谨思维来求证,也能用工程师的务实手段来解决问题——而这种思维和手段的最佳演绎就是“算法”。

         记得我读博时写的Othello对弈软件获得了世界冠军。当时,得第二名的人认为我是靠侥幸才打赢他,不服气地问我的程序平均每秒能搜索多少步棋,当他发现我的软件在搜索效率上比他快60多倍时,才彻底服输......

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跨世纪的中国计算力学(摘)(2007-06-17 13:07:00)

摘要: 推荐:     钟万勰程耿东是中国有限元理论及软件的开拓者,是有限元编程的老前辈。本文对20世纪中国有限元的发展作了概述, 是一篇很值得一看的文章。另外,本文提及人物均为中国有限元名人,或在理论方面,或在应用方面,都是耳熟皆知的人物。 跨世纪的中国计算力学 钟万勰  程耿东
一、我国计算机力学的形成和发展       随着计算机的发展,计算机技术、计算数学和力学交叉而产生了一个新的学科分支,这就是计算力学。计算力学致力于研究采用计算机技术求解工程和科学中的力学及与力学有关的耦合问题的理论、算法和软件。计算机技术提供的可能性和来自工业和其他科学部门的需求推动着计算力学的飞速发展,而计算力学已经取得的成就,使得在这世纪之交,计算已经和实验及理论分析成为力学工作者解决工程和科学中的力学问题的三大支往,在推动力学学科自身发展中也起着越来越重要的作用。钱学森最近指出,“总起来一句话:今日的力学要充分利用计算机和现代计算技术去回答一切宏观的实际科学技术问题,计算方法非常重要;另一个辅助手段是巧妙设计的实验”。对于力学工作者来说,今天的计算力学已经成为他们通向工程的桥梁,为国民经济建设和国防建设服务的不可缺少的手段,也是力学学科和高新技术的结合点。
  计算力学从60年代初开始登上国际力学界的舞台,并马上得到了飞速的发展。50年代中期Martin,Tuner,Clough,Todd等人提出了有限元方法的基本思想和方法,这个方法特别适合于计算机上使用,对求解各类力学问题表现出广泛的适用性。由于商品化计算机的出现,特别是编程语言的出现,这种方法立即受到广泛的注意。经过Zienkiewicz等的发展,在工业应用需求的强大推动下,有限元方法的发展十分迅速,在不到10年的时间里构造了一大批单元,吸引了一大批数学工作者参加进来,和力学工作者一起逐步建立起有限元方法的数学理论,建立了通用的求解方法和程序段。在传统的力学中,结构力学和固体力学的各类问题,如杆系、板、壳、块体,其基本方程和求解方法都有明显的差别,归属于不同的研究领域,现在,在计算力学这一新工具方法面前统一了起来,力学界在......

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有限元分析的发展趋势(摘)(2007-06-17 12:54:00)

摘要: 推荐: 泛泛讲解,方向把握明确!                     有限元分析的发展趋势 吴 维      1965年“有限元”这个名词第一次出现,到今天有限元在工程上得到广泛应用,经历了三十多年的发展历史,理论和算法都已经日趋完善。有限元的核心思想是结构的离散化,就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体,实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析,得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析,这样可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决的复杂问题。      近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高,有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径,现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器,国防军工,船舶,铁道,石化,能源,科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面:      增加产品和工程的可靠性;      在产品的设计阶段发现潜在的问题;      经过分析计算,采用优化设计方案,降低原材料成本;      缩短产品投向市场的时间;      模拟试验方案,减少试验次数,从而减少试验经费。      国际上早在60年代初就开始投入大量的人力和物力开发有限元分析程序,但真正的CAE软件是诞生于70年代初期,而近15年则是CAE软件商品化的发展阶段,C......

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我国计算力学软件的现状与思考(摘)(2007-06-17 12:49:00)

摘要: 我国计算力学软件的现状与思考 袁明武 北京大学力学与工程科学系,北京,100871 摘要:本文从国际、国内以有限元方法为基础的计算力学软件的现状和对比出发,探讨了我国在开发、营销、维护等诸多环节中的若干问题,进行了一些思考,提出了为发展我国的计算力学软件的若干参考性的意见。  关键词:有限元、计算力学软件  1 国际上计算力学软件的现状  从1965年第一次出现“有限元”这个名词,到70年代美国第一个有限元结构分析系统SAP问世,到今天已有25年的时间。整整一代人在这一方面做了艰苦卓绝的努力,已经形成了若干国际上著名的大型计算力学系统,解决了成千上万个工程实际课题,为科学技术的发展和工程应用做出了不可磨灭的贡献。目前这些系统已经相当成熟,在国际市场上拥有大量的用户。  美国MSC-NASTRAN系统以最早期的主要用于航空航天方面的线性有限元分析系统为基础,兼并了以前后处理闻名全球的PDA公司的PATRAN,以及以有限元建模著名的ARIS,又在以冲击、接触为特长的DYNA3D的基础上组织开发了流体、固体相互作用的非线性程序DYTRAN,同时又与国际上著名的非线性有限元分析程序ABAQUS联手,推出了MSC-ABAQUS,从而形成了集国际上最优秀的有限元分析系统之大成的规模最大的有限元分析系统,它突出的显示了在计算力学方面深厚、先进的科学基础,杰出的经营、管理思想和现代集成化的做法,在短时间内以兼并为主要手段把世界上最好的技术集中起来为我所用,形成了国际上规模最大、功能最全、质量最好的大型集成化计算力学软件系统。美国ANSYS系统是长期独立开发的大型线性、非线性有限元分析系统,他的强大的功能、灵活方便的用户界面博得了世界上数千家用户的钟爱,美国非线性有限元分析系统ABAQUS由三位年轻人以两千美元起家在自己的汽车库里开始写程序,到今天发展成为国际上著名的能求解高难度非线性问题的通用有限元程序系统,经历了艰苦的开发、应用、经营的路程,达到了巨大的成功。  为什么这么多著名的、重要的有限元程序系统都集中在美国得以实现,以个人的见解主要有以下原因: 1)美国的科学界、工程界非常重视把科学研究的成果转化为生产力;  ......

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