驴Qu茅 es la ciencia computacional?
Translation into Spanish of an interesting article by Vasili Alexiades, applied mathematician and computational scientist, working on modeling, analysis, and computation of realistic physical processes in scientific and technological problems arising in biological, materials, energy, and environmental applications.
9 November, 2022 Scientific research mode.A free translation by Chema, a Spanish translator working for Ibidem Group, a聽Spain-based language service provider (LSP)
An original text written by Vasili Alexiades, originally published in
https://web.math.utk.edu/~vasili/va/descr/
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La ciencia computacional es hacer ciencia a trav茅s de la computaci贸n. Ahora se ha convertido en el tercer modo de investigaci贸n cient铆fica, complementando a Teor铆a y Experimento. Gracias a los tremendos avances en el poder de la computaci贸n, ahora se pueden simular computacionalmente procesos cada vez m谩s complicados y realistas.
El dise帽o, la creaci贸n de prototipos, la optimizaci贸n y el control de los procesos tecnol贸gicos dependen de la comprensi贸n fundamental de los fen贸menos involucrados, sus interacciones y la sensibilidad a los par谩metros. Estos se pueden estudiar de manera muy efectiva a trav茅s de simulaciones por computadora basadas en modelos matem谩ticos que expresan principios f铆sicos.
- Modelado : El primer paso es la “matematizaci贸n” del proceso, es decir, el desarrollo de un modelo matem谩tico del proceso f铆sico. A menudo es, con mucho, el m谩s dif铆cil.
- An谩lisis : Entonces se puede utilizar todo el arsenal de herramientas matem谩ticas para analizar y comprender las propiedades b谩sicas del modelo matem谩tico e intentar predecir su comportamiento. Aqu铆 es donde las cuestiones te贸ricas (existencia, unicidad, estabilidad de las soluciones) cobran importancia, generando a menudo problemas desafiantes para la investigaci贸n matem谩tica te贸rica.
- La Computaci贸n Cient铆fica entra en juego a continuaci贸n, en el desarrollo de m茅todos num茅ricos apropiados y efectivos para el problema matem谩tico.
- Programaci贸n : Los algoritmos se implementan en un lenguaje inform谩tico de alto nivel (Fortran, C, C++).
- Verificaci贸n : el c贸digo de la computadora se prueba ampliamente en problemas/procesos con soluci贸n/comportamiento conocido. Los errores se corrigen y el c贸digo se prueba una y otra vez.
- Optimizaci贸n : El c贸digo de la computadora est谩 optimizado para robustez, estabilidad y eficiencia.
- Paralelizaci贸n : los problemas realistas suelen ser muy exigentes desde el punto de vista computacional, por lo que la paralelizaci贸n del c贸digo es necesaria para ejecutarse en grupos de multiprocesadores y/o muchas computadoras en red simult谩neamente.
- Validaci贸n : el 煤ltimo paso crucial es la validaci贸n del modelo, simulando un proceso y comparando los resultados de las simulaciones num茅ricas con las medidas experimentales. 隆Puede requerir varias iteraciones de todos los pasos anteriores!
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