很多人可能认为MATLAB只是中国人开发的又一个几分钟就能被取代的软件。
诚然，matalab的某些功能是可以被替代的，但是有些功能或者是昂贵且难以开发的功能是否存在技术障碍呢？接下来小编就来详细聊聊MATLAB。
MATLAB的主要功能包括数值分析、数值模拟、图像处理、信号处理等。数值分析可以快速解决数学问题，主要是线性代数和微积分。促进快速和通用的数学解决方案；图像处理直观地表示复杂的数学模型。例如，数值分析和图像处理相对容易本地化，但需要大量资源投入。
编辑之前使用MATLAB模拟了地下加热模型不同时间点的土壤温度。
下一期小编将重点讨论MATLAB数值模拟的技术障碍。
为了理解数值模拟的复杂性，我们以散热器的典型工作模型为例。
散热器散热受室内温度、散热器内水温、水流量、散热器形状、房间大小、墙壁保温、室外温度等多种因素的影响，并且所有这些因素是相互作用的。最初，当室内温度较低时，散热器释放的热量较大，随着室内温度升高，散热器向室内释放的热量减少。从室内到室外的散热量也相应增加。散热器越大，水温越高，水流速度越快，房间越小，升温效果越明显。最终可以实现平衡。
那么如何使用基础数据在计算机上模拟这个问题来设计供暖系统或开发散热器呢？
首先，我们建立一个数学微分模型（流体力学中的三个基本微分方程可以解释流体科学中的所有问题，最大的问题是如何求解微分方程），然后第二，如何思考如何求解微分模型。目前主流的求解思想是有限差分法。这涉及到根据算法和原始数据将连续函数分解为大量彼此相关的离散数据，然后由计算机进行计算。数值模拟需要大量的数据来计算，曾经有编辑用笔记本计算过一天开车60分钟。
热井模型最基本的模型公式
热井模型计算中使用的最基本函数
热井模型计算过程中的一些数据
计算一个流程需要计算100*1000个数据，1分钟模拟真实运行情况需要计算数万个流程，计算机模拟60分钟需要24小时。
上面小编分析称，在大规模计算方面，国产替代仍有潜力，但涉及的算法量和开发任务量也不容小觑。那么什么是难以替代的呢？
基本测试数据！软件开发人员仍在测试，可能会感到困惑。一定！
以上面的散热器型号为例。除了算法之外，这个模型还有两个非常重要的基本参数。水和空气的比热容实际上随温度而变化。这些基础数据只有通过精确的实验才能获得。 衍生的。例如，在模拟飞机飞行力学时，需要进行基础实验，以获得最基本的空气阻力数据。集成电路仿真还需要获得各种材料和温度的基本电阻数据。
因此，软件外观虽然容易模仿，但底层算法和基础测试数据需要长期积累，开发需要大量资源。
版权声明：本文转载于网络，版权归作者所有。如有侵权，请联系本站编辑删除。