Структура УМК (стр. 2 )

Метод облаков в ячейке – метод моделирования бесстолкновительной плазмы. Частицы плазмы представляются в виде “прозрачных” заряженных облаков, способных проходить друг сквозь друга

Метод прогонки – рекуррентная разностная схема для решения краевых задач, состоящая из двух этапов: 1) «прогонка вниз», в которой вычисляются коэффициенты рекуррентных соотношений для решения в узловых точках; 2) «прогонка вверх», в которой с помощью этих коэффициентов определяются значения искомого решения. Граничные условия в крайних точках также входят в общий набор рекуррентных соотношений.

Метод Рунге-Кутты – разностный метод второго порядка точности для решения системы дифференциальных уравнений с начальными условиями.

Метод Симпсона

Метод численного нахождения определенных интегралов. Через три последовательные ординаты узловых точек разбиения всего отрезка интегрирования проводится парабола, и полный интеграл вычисляется как сумма интегралов на всех отрезках разбиения

Метод частиц в ячейке – в этом методе коллективное поле системы взаимодействующих частиц вычисляется в узлах пространственной сетки. Для продвижения частиц на каждом временном шаге значения поля в нужных точках находятся посредством интерполяции. Применяется для моделирования бесстолкновительной плазмы, пучков заряженных частиц, галактик.

Метод Эйлера – явный метод первого порядка точности для численного интегрирования дифференциального уравнения

,

в котором значение решения шаге выражается через решение на шаге по формуле

.

Методология – (от «метод» и «логия») – учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности» (Советский энциклопедический словарь). «Методология – система принципов и способов организации и построения теоретической и практической деятельности, а также учение об этой системе» (Философский энциклопедический словарь).

Многовариантность – развитие программ за счет включения в программный фонд все новых и новых модулей, отражающих различные решения, принимаемые в ходе вычислительного эксперимента.

Моделирование – исследование объекта путем создания его математической модели и изучение его свойств с помощью этой модели.

Моноэнергетическое распределение – распределение частиц в пространстве скоростей (энергий), при котором модули скоростей частиц одинаковы, а их направления задаются с помощью датчика случайных чисел.

Нелинейные процессы – процессы, описываемые нелинейными уравнениями (дифференциальными и др.). Если процесс нестационарный, да к тому же нелинейный, то аналитически разрешить уравнения очень трудно, а часто и вовсе невозможно. На помощь приходят численные методы.

Обезразмеривание – приведение физических уравнений к безмерному виду с помощью использования характерных масштабов в конкретной системе. Целью обезразмеривания является переход к вычисляемым величинам с разумным порядком, а также сокращение числа арифметических операций при работе расчетной программы.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) – парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов (либо, в менее известном варианте языков с прототипированием — прототипов). Класс – это тип, описывающий устройство объектов – экземпляров. Класс можно сравнить с чертежом, согласно которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области. Прототип – это образцовый объект, по образу и подобию которого создаются другие объекты. Объектное и объектно-ориентированное программирование (ОПП) возникло в результате развития идеологии процедурного программирования, где данные и подпрограммы (процедуры, функции) их обработки формально не связаны. Кроме того, в современном объектно-ориентированном программировании часто большое значение имеют понятия события (так называемое событийно-ориентированное программирование) и компонента (компонентное программирование). Объектно-ориентированное программирование в настоящее время является абсолютным лидером в области прикладного программирования (языки Java, C#, C++, JavaScript, ActionScript и др.). В то же время в области системного программирования до сих пор лидирует парадигма процедурного программирования, и основным языком программирования является язык C. Хотя при взаимодействии системного и прикладного уровней операционных систем заметное влияние стали оказывать языки объектно-ориентированного программирования. Например, мультиплатформенным стандартом стала система Qt, написанная на языке C++. Первым языком программирования, в котором были предложены принципы объектной ориентированности, была Симула. В момент своего появления (в 1967 году), этот язык программирования предложил поистине революционные идеи: объекты, классы, виртуальные методы и др., однако это всё не было воспринято современниками как нечто грандиозное. Тем не менее, большинство концепций были развиты Аланом Кэйем и Дэном Ингаллсом в языке Smalltalk. Именно он стал первым широко распространённым объектно-ориентированным языком программирования

Оперативная память – энергозависимая память, предназначенная для временного хранения данных и команд.

Операционная система – комплекс программ, обеспечивающий выполнение других программ, распределение ресурсов, ввод-вывод данных, планирование, управление данными.

Оптимизация программы – этап вычислительного эксперимента, позволяющий повысить скорость расчета и его точность.

Периодические граничные условия - периодические граничные условия для периодической функции с периодом на отрезке имеют вид:

, .

Программа – алгоритм управления вычислительными ресурсами, представленный на языке программирования и предназначенный для выполнения определенных операций.

Пространственная сетка – дискретное представление непрерывной переменной в виде набора значений , . При этом произвольная функция аппроксимируется набором значений .

Процессор – устройство, предназначенное для выполнения команд.

Процесс – это объект (совокупность ресурсов), который создается операционной системой, когда пользователь запускает приложение. Процессу выделяется отдельное адресное пространство, причем это пространство физически недоступно для других процессов.

Распределенные вычисления – это частный случай параллельных вычислений, то есть одновременное решение различных частей одной задачи. Отличие распределенных вычислений от параллельных состоит в интенсивности межпроцессорного обмена, для распределенных вычислений не характерна высокая интенсивность межпроцессорного обмена.

Самосогласованное электрическое поле – электрическое поле, возникающее в плазме за счет ее собственного пространственного заряда, обусловленного движением электронов и ионов.

Суперкомпьютер – сложный вычислительный комплекс, предназначенный для высокопроизводительных вычислений.

Сетевой интерфейс – способ подключения компьютера к компьютерной сети.

Сцилла и Харибда – в древнегреческой мифологии два чудовища, обитавшие по обеим сторонам узкого морского пролива между Италией и Сицилией и губившие проплывавших мореплавателей. Сцилла, обладавшая шестью головами, хватала с проплывавших кораблей гребцов, а Харибда, всасывавшая в себя воду на огромном расстоянии, поглощала вместе с ней корабль. Отсюда выражение "находиться между Сциллой и Харибдой" – подвергаться опасности с обеих сторон.

Системы с общей памятью – такие системы, в которых множество процессоров работают независимо друг от друга, имея при этом равнозначный доступ к общей памяти.

Системы с распределенной памятью – такие системы, в которых каждый процессор имеет доступ только к собственной оперативной памяти.

Топология сети – способ объединения компьютеров в сеть. Определяет как способ доступа к сети передачи данных, так и способ и последовательность передачи данных в сети.

Узел кластера – компьютер в локальной сети. См. также Кластер.

Упрощающие предположения – элемент математической модели позволяющий из всего многообразия информации об изучаемом явлении, объекте или процессе выделить основные исходные данные и пренебречь данными, не влияющими существенно на изучаемый процесс.

Устойчивость численного метода – свойство многошагового численного метода сохранять ограниченной полную погрешность числового решения задачи на каждом шаге вычислительного процесса.

Фазовая плоскость - плоскость с координатами , . Используется для описания динамики частиц и состояния плазмы (например, в численном моделировании плазмы по методу частиц в ячейке).

Фазовое пространство

Шестимерное пространство координат и скоростей частиц .