חפש מאמרים:
שלום אורח
25.06.2019
 
   
מאמרים בקטגוריות של:

   
 

מידול וסימולציה לכולם!

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/2015846 צפיות שתף בטוויטר |   שתף בפייסבוק

מדענים כגון ניוטון, מקסוול ואחרים העניקו לנו את המודלים המתמטיים, "חוקי המדע" שהופכים לאפשרי את החיזוי המדויק של התפתחות מערכות ועצמים פיזיקליים בחלל ובזמן בהינתן תנאי שפה מסוימים ותנאי התחלה. מתמטיקאים יישומיים המציאו שיטות נומריות המסוגלות לייצר מספרים ושרטוטים המסייעים לתאר במדויק כיצד מערכות ועצמים יתפתחו בחלל ובזמן.
הדבר מאפשר לנו לבצע סימולציות, להתאים פרמטרים, ובסופו של דבר לבצע תכנון טוב יותר, אם לא הטוב ביותר.

הפיזיקה, המתמטיקה, הכלים החישוביים וקהילת ההנדסה, כולם מסוגלים לחולל פלאים בעזרת שימוש בסימולציה. שיגור רכבי מחקר למאדים המדווחים חזרה לכדור הארץ, יצירת מכשירי תקשורת כגון טלפונים ניידים ו- GPS, אלו רק שתי דוגמאות.

חדשנויות טכנולוגיות פורצות דרך רבות ראו אור בעשורים האחרונים. אך ישנם עדיין תחומים רבים שירוויחו המון, והכלים החישוביים העוצמתיים שזמינים היום כמעט ולא נגעו בהם, הכיצד?

המכשולים

זוהי עובדה כי הכלים החישוביים העכשוויים הם כה מסובכים לשימוש עד אשר ישנו מספר מועט מאוד של מהנדסים המיומנים להשתמש בהם - לפחות בהשוואה למספר הפוטנציאלי של אלו העשויים להפיק מכך תועלת.

ההכנה של מודלים מתמטיים צריכה להיעשות ע"י מתמטיקאי או פיזיקאי. פישוט המודל הוא הכרחי במטרה לחסוך בזמן החישוב, בזיכרון ובניהול המידע המוביל לפתרון. יש להתעלם מתופעות זניחות. התופעות מהן יש להתעלם תלויות ביישום ובמה שאנחנו רוצים להשיג. הדבר מצריך מומחה במידול.

ברגע שהמודל מוכן, פתירת המשוואות בצורה נומרית משמעותה החלפת המשוואות הדיפרנציאליות המתמשכות, חלל וזמן, עם משוואות הפרשים בדידות ונקודות בחלל ובזמן. הדיסקרטיזציה מוכרחת להיעשות בדרך כזו שפתרון משוואת ההפרש יתכנס לפתרון המשוואה הדיפרנציאלית. אחרת, אין כל משמעות פיזיקלית. בנוסף, במטרה לקבל פתרון מדויק, הדיסקרטיזציה חייבת להיות משביעת רצון. ישנן תיאוריות עבור ברירת מחדל טובה של הגדרות פותרן נומרי, עבור תחומים פיזיקליים רבים, אך לא כולן זהות. לעיתים נדרש מומחה באנליזה נומרית במטרה להגדיר טוב את הפותרן.

כתוצאה מכך, המשתמש האופייני של חבילת סימולציה הוא דוקטור או בוגר תואר שני אשר לו מספר שנות ניסיון במידול ובהכנת סימולציות. המשתמש עבר בנוסף הכשרות לטובת שימוש בחבילה הספציפית. הוא או היא בדרך כלל עובדים כמדענים במחלקת המחקר והפיתוח של ארגון גדול. באחריות אותו אדם להשתמש במומחיות שלו בכדי ליצור ולתת תוקף למודל ולסימולציה.

המשמעות של כל זה הינה שקבוצה קטנה של אנשים משרתת קבוצה הרבה יותר גדולה של אנשים אשר עובדים בפיתוח מוצרים, בתכנון או בייצור. מודלים בסימולציה הם לעיתים קרובות כה מסובכים עד שהאדם אשר מטמיע את המודל הוא היחיד שיכול לספק בצורה בטוחה את המידע הנדרש להשגת פלטים שימושיים. לפיכך, יש לנו צוואר בקבוק.

הפתרון

במטרה לאפשר לקבוצה הקטנה הזו לשרת קבוצה גדולה יותר, ישנו פתרון ברור: יצירת חבילת סימולציה המאפשרת למומחה סימולציה לבנות ממשק משתמש ספציפי ואינטואיטיבי עבור המודל הרגיל שלו או שלה - יישום המוכן לשימוש. היישום צריך לכלול תיעוד משתמש, בדיקות עבור "תשומות בתוך הגבולות", ודוחות מוגדרים מראש בלחיצת כפתור.

יישום של סימולציה בעל היכולות הללו מאפשר למשתמש להתעלם משגיאות תשומה מקריות ולהתמקד בפרטים רלוונטיים של התפוקה. בשלב זה ניתן לשתף את היישום עם קבוצה גדולה יותר של משתמשים.
לבצע זאת זה פשוט בהשוואה להישגים שנמנו בתחילת המאמר. זה מתרחש בזמן שאתם קוראים את זה.

התפוצה של יישומים כאלו תהיה מיידית. אף מהנדס תכנון לא ירצה להישאר מאחור. אף חברה לא תוכל להרשות לעצמה לאפשר למתחרה להשיג יתרון דרך אימוץ מוקדם. בסופו של דבר הצרכנים יריצו יישומי סימולציה בכדי לקבל החלטות רכש טובות יותר.

מחבר המאמר הינו סוונטה ליטמרק, מייסד ומנכ"ל קבוצת COMSOL, והנשיא והמנכ"ל של תאגיד COMSOL.

 





 
     
     
     
   
 
אודות כותב המאמר:

מעיין סבן

נומריקל בע"מ

טל: 1 962 962- 03

marketing@numerical.co.il

www.numerical.co.il

למד לבנות מודל תוך 30 דקות!

 
     
   
 

מאמרים נוספים מאת מעיין סבן

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15884 צפיות
חברות רבות ברחבי העולם וכמובן גם בישראל עוסקות במלאכה המעניינת אך גם המאתגרת של פיתוח מוצרים אשר יש בהם אלמנטים טכנולוגיים. חלקן שייכות לצוות המו"פ של חברות אשר עוסקות גם בייצור בפועל של המוצרים, בעוד שחלקן נותנות את שירותי הפיתוח והתכנון לחברות יצרניות שונות ומגוונות.

מאת: מעיין סבןפיזיקה16/04/155882 צפיות
1905 לא הייתה עוד שנה בלוח כמו זו שהייתה לפניה וזו שבאה אחריה. לפחות לא אם תשאלו את כל מי שעוסק בפיזיקה ובתחומים הנלווים לה. שנה זו זכתה לכינוי המחייב והמרהיב "שנת הפלאות", Wunderjahr בשפתו הגרמנית של האחראי הישיר לכינוי שדבק בה - אלברט איינשטיין. הייתה זו שנה יוצאת דופן בה פרסם איינשטיין לא פחות מארבעה מאמרים פיזיקליים פורצי דרך, אשר שינו את כל החשיבה ומה שהיה ידוע עד לאותה נקודת זמן בארבעת ענפי הפיזיקה בהם עסקו המאמרים.

מאת: מעיין סבןפיזיקה16/04/155883 צפיות
מכניקה חישובית הינה תחום המחקר האחראי על השימוש בשיטות חישוביות לטובת מחקרי תופעות הנשלטות ע"י עקרונות המכניקה. בטרם הופעת המדע החישובי (נקרא גם מיחשוב מדעי) כ"דרך שלישית" פרט למדעים ניסויים ותיאורטיים, נחשבה המכניקה החישובית כתת-תחום של המכניקה היישומית. כעת היא נחשבת כתת-תחום בתוך המדע החישובי.

מאת: מעיין סבןפיזיקה16/04/155888 צפיות
מגישים מקצוענים בבייסבול מסוגלים לגרום לכדור לנוע שמאלה, ימינה, למטה, ואפילו למעלה (בערך) על מנת שיחלוף על פני החובט של הקבוצה היריבה. הפיזיקה שמאחורי התהליך יכולה להיות מוסברת ע"י אפקט מגנוס.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15829 צפיות
בארבע כתבות הספקנו להכיר את שיטת התכנון והייצור בעזרת מחשב, למדנו מי עושה בה שימוש ואילו שימושים נרחבים קיימים בעזרתה. בכתבה האחרונה בסדרה נבין מהי הטכנולוגיה העומדת מאחורי השיטה.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15840 צפיות
בשלושת הכתבות הקודמות למדנו מהי טכנולוגיית תכנון וייצור בעזרת מחשב, סקרנו את המשתמשים בשיטה ומהם השימושים הרבים שנעשים בה ברחבי העולם. בכתבה רביעית זו נצלול יותר פנימה ונציג את סוגי ה- CAD הקיימים ומי עשוי למצוא שימוש בכל אחד מהם.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15788 צפיות
בשתי הכתבות הקודמות הכרנו את תחום התיב"ם – תכנון וייצור בעזרת מחשב, ולמדנו מהי חשיבותו הגדולה בעולם תכנון המוצרים בענפי ההנדסה, הפיזיקה והמדע. נגענו גם במשתמשים העיקריים בטכנולוגיה זו, ובכתבה זו נרחיב אודות השימושים ב CAD ומי מנצל זאת לטובתו.

מאמרים נוספים בנושא תוכנה

מאת: ליאורתוכנה05/10/161597 צפיות
לימודיו של הנדסאי תוכנה, מאפשרים לעבוד בתחום התוכנה, ומתקיימים בבית ספר להנדסאים. בית ספר להנדסאים, שנמצא בתל אביב יפו, מספק הזדמנות לתושבי תל אביב והסביבה, ללמוד בו. תכנית הלימודים מתעדכנת, בהתאם לשינויים שחלים במקומות העבודה העתידיים.

מאת: אריה הרשקותוכנה19/07/151367 צפיות
"אני יודע מה מצב העסק שלי" זהו אחד מהמשפטים שכל בעל עסק אמור לדעת להגיד ואני שומע זאת לא מעט. ואז אני שואל, "ואיך אתה יודע מה המצב"? הבנת התשובה לשאלה זו תעזור להבין מה משמעות התאמת תוכנה לניהול עסק.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15884 צפיות
חברות רבות ברחבי העולם וכמובן גם בישראל עוסקות במלאכה המעניינת אך גם המאתגרת של פיתוח מוצרים אשר יש בהם אלמנטים טכנולוגיים. חלקן שייכות לצוות המו"פ של חברות אשר עוסקות גם בייצור בפועל של המוצרים, בעוד שחלקן נותנות את שירותי הפיתוח והתכנון לחברות יצרניות שונות ומגוונות.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15829 צפיות
בארבע כתבות הספקנו להכיר את שיטת התכנון והייצור בעזרת מחשב, למדנו מי עושה בה שימוש ואילו שימושים נרחבים קיימים בעזרתה. בכתבה האחרונה בסדרה נבין מהי הטכנולוגיה העומדת מאחורי השיטה.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15840 צפיות
בשלושת הכתבות הקודמות למדנו מהי טכנולוגיית תכנון וייצור בעזרת מחשב, סקרנו את המשתמשים בשיטה ומהם השימושים הרבים שנעשים בה ברחבי העולם. בכתבה רביעית זו נצלול יותר פנימה ונציג את סוגי ה- CAD הקיימים ומי עשוי למצוא שימוש בכל אחד מהם.

מאת: מעיין סבןתוכנה16/04/15788 צפיות
בשתי הכתבות הקודמות הכרנו את תחום התיב"ם – תכנון וייצור בעזרת מחשב, ולמדנו מהי חשיבותו הגדולה בעולם תכנון המוצרים בענפי ההנדסה, הפיזיקה והמדע. נגענו גם במשתמשים העיקריים בטכנולוגיה זו, ובכתבה זו נרחיב אודות השימושים ב CAD ומי מנצל זאת לטובתו.

מאת: מעיין סבןתוכנה15/04/15822 צפיות
בכתבה הקודמת בסדרה עשינו היכרות עם טכנולוגיית המחשוב CAD המאפשרת לתכנן מוצר על שלל ההיבטים של תהליך ייצורו, ולמדנו אודות היתרונות הרבים שתכנון וייצור בעזרת מחשב (תיב"ם) מעניק בתעשיות ובענפים רבים. בכתבה זו נציג סריקה כללית אודות התוכנה, למה היא משמשת ומי מנצל אותה וחוסך זמן רב בתהליך.

 
 
 

כל הזכויות שמורות © 2008 ACADEMICS
השימוש באתר בכפוף ל תנאי השימוש  ומדיניות הפרטיות. התכנים באתר מופצים תחת רשיון קראייטיב קומונס - ייחוס-איסור יצירות נגזרות 3.0 Unported

christian louboutin replica