Описание
При решении научных и инженерных задач часто возникает проблема выбора инструмента. При этом учитывается сложность изучения инструмента и доступный функционал, удобство ввода данных и необходимая детализация, возможность интеграции с другими инструментами и предоставляемые возможности.
Большинство инструментов склоняются либо к универсальности, что увеличивает объем данных, необходимых для описания задачи, а при наличии большого числа различных библиотек требует знания их перечня и особенностей каждой. Вторая крайность это специализированные инструменты, облегчающие и ускоряющие начальный этап описания задачи, но резку затрудняющие решение расширенной или смежной задачи. Общая проблема - это слабо развитый аппарат импорта/экспорта данных, что добавляет трудозатрат при переходе от непосредственно решения задачи к их дальнейшему использованию или представлению в отчетах.
Этапы решения задач
При решении инженерных задач почти всегда целью ставится изменить (в лучшую сторону) уже имеющийся агрегат или процесс. Чтобы начать исследования (без этого и приступить невозможно) необходимо описать базовую конфигурацию, а уже за тем указывать необходимые различия. Приходиться делать двойной труд. А если появилась новая программа, использующая новые методы, то и тройной труд. И так до бесконечности.
Можно выделить основные области определения задачи.
Описание элементарных и типовых компонентов
Описания основываются на обобщенных именованных шаблонах. Кроме указания шаблона-прототипа вводится информация об отличии от шаблона и задаются конкретные значения необходимых параметров.
Описание структуры взаимодействия компонентов внутри объекта исследования
Определяются механические, электрические и прочие связи. Удобней всего представлять в виде схемы.
Формулирование законов взаимодействия и зависимостей между компонентами
Уточняется и акцентируется необходимость моделирования различных физических процессов. Например тепло-массо-обмен, внутреннее тепловыделение или возможность кипения.
Составление расчетной схемы для моделирования вышеописанного
Для нахождения необходимых данных с заданной точностью могут быть использованы определенные математические методы.
Программирование расчетной схемы на определенных вычислительных средствах
Сложные математические формулы нужно выразить в виде последовательности машинных процедур.
Добавление различной справочной и табличной информации
То, что не было указано в явном виде может быть взято из справочников или аналогичных задач.
Поиск и исправление ошибок различного происхождения и типа
Любые отличия введенных данных от аналогичных задач могут иметь, как осознанный, так и ошибочный характер. Анализ и сравнение с типовыми (часто встречающимися) ошибками могут дать информацию, способную помочь в достижении, именно, искомого результата.
Получение, проверка результатов
Если результаты результаты расчетов не удовлетворяют заданным условиям или имеют низкую достоверность, то необходимо откатиться на один шаг и попробовать следующий из доступных вариантов. Если все варианты перепробованы, то откатиться еще на шаг.
Всего-то ничего :)