Когда зародилась вычислительная наука? Каковы основные сферы применения ее методов? Какие существуют типы задач в Computational Science? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Иван Оселедец.

Устоявшегося перевода Computational Science на русский нет. Вычислительная наука — слишком общее название. На мой взгляд, из устоявшихся в России научных дисциплин — это вычислительная математика. Хотя в вычисления входит и создание программ, создание различных средств для разработки программ. Это очень широкая область, которая становится популярной. Вычисления активно стали использоваться с возникновением первых компьютеров и с возникновением тех задач, которые нельзя решить аналитически. Но первыми вычислителями были люди до возникновения компьютеров. Гаусс решал вычислительные задачи, что привело к созданию вычислительных методов, которые использовались до сих пор.

Рекомендуем по этой теме:
6760
Многомерные массивы
Линейные системы очень большие. Число параметров, которые необходимо найти, огромно. Обычный человек за разумное время это сделать не сможет, это должен делать компьютер. Поэтому возникла потребность в создании вычислительных методов для решения практических задач математического моделирования, в первую очередь уравнений в частных производных. Исходная классическая вычислительная наука — это наука о том, как решать уравнения в частных производных. Она связана с сетками, с построениями дискретных аналогов стандартных дифференциальных или интегральных операторов, с решением возникающих линейных или нелинейных систем. В этой области были все основные прорывы, создано множество новых алгоритмов. Сейчас можно сказать, что вычислительная наука хорошо решает уравнения в частных производных: существует огромное количество методов, большие параллельные машины, которые позволяют это делать.

В последние годы происходит смена парадигмы, и решение уравнений в частных производных не является основной и единственной задачей. Атомный проект, космический проект — это важно, но сегодня основные науки на горизонте XXI века — это в первую очередь биология и исследования человеческого мозга. И математика, которая лежит в основе, совершенно другая. Это не уравнения в частных производных, это, например, теория графов. Огромное количество сырых данных, например, из социальных сетей тоже требуют другой математики.