PORTABLE
FREEWARE
http://www.vias.org/simulations/
NAUKA PRZEZ SYMULACJ

Przekład
Robert Wiśniewski
Learning by Simulations (Nauka przez symulacje) koncentruje się na pięciu zagadnieniach:
matematyce, statystyce, naukach komputerowych, fizyce i chemii.
Poniżej przedstawiono krotki przegląd tych zagadnień:
·ð Mathematics (Matematyka)  Synteza Fouriera, Problem komiwojażera, Pola wektorowe,
Teoria pobierania próbek, Krzywe sklejane, Konwersje AD, Suma Riemanna, Generatory liczb
lisowych, Styczne i pierwsze pochodne, Plotter krzywych.
·ð Statistics (Statystyka)  Centralne twierdzenie graniczne, Kalkulator rozkÅ‚adów, WpÅ‚yw
wartości odbiegających w regresji, Powierzchnia błędów regresji liniowej, Współczynnik
korelacji. Regresja i słabo skorelowane dane, Uśrednianie czasów jako sygnałów, Rozkłady
dyskretne, Regresja liniowa w analizach chemicznych, Miary położenia, Rozkład Cauchy ...
·ð Computer Science (Nauki komputerowe)  UkÅ‚ady liczbowe (dwójkowe, ósemkowe
dziesiątkowe, szesnastkowe). Kody ASCII. Mieszanie kolorów RGB, Bezpośrednia sekwencja
CDMA.
·ð Physics (Fizyka)  Wzmacniacz elektronowy, Promieniowanie ciaÅ‚a doskonale czarnego,
Dioda pojemnościowa. Linie pola elektrycznego, Optyka jonowa, Energia grawitacji, Soczewki
optyczne, Anteny macierzowe, TÅ‚umik rezonansowy,
·ð Chemistry (Chemia)  Spektrometr masowy, FormuÅ‚y czÄ…steczek, Widmo atomowe,
Spektrometr masowy z wycinkiem pola, Nakładające się piki chromatograficzne,
Miareczkowanie kwas-zasada,. Obliczanie mas czÄ…steczkowych, Kwasy wielozasadowe.
Zamierzamy publikować średnio jedno nowe narzędzie interaktywne co kilka tygodni, aby osiągnąć
liczbę 100 narzędzi do ściągania z tej strony. Warto więc regularnie odwiedzać ta stronę i sprawdzać
co nowego się w niej pojawiło.
Program Linki Krótki opis y
ródła
Program ten wykonuje syntezÄ™ Fouriera korzystajÄ…c z jego Teach/Me
#1001
pierwszych siedmiu współczynników. Użytkownik może wybierać Data Analysis
Fourier
formy wstępnie zdefiniowanych sygnałów oraz eksperymentować
Synthesis
przez zmianę współczynników szeregów Fouriera.
Zagadnienie komiwojażera jest znanym problemem optymalizacji Teach/Me
#1002
nieliniowej NP. Jednym ze sposobów prowadzących do Data Analysis
Optimisation
przybliżonego rozwiązania jest skorzystanie z kołowej sieci
by a Kohonen
Kohonena. Użytkownik może ustawiać główne parametry tej sieci
Network
oraz eksperymentować z różnymi liczbami miast.
World of
Program ten pozwala na eksperymentowanie z prostymi polami
#1003
Infineon
wektorowymi. Użytkownik może definiować proste różnice między
Vector Fields
Discretes
równaniami i badać ich wpływy na wynikowe pola wektorowe.
World of
Symulacja ta pokazuje konsekwencje teorii próbkowania, którą
#1004
Infineon
zdefiniowali niezależnie Nykvist i Shannon. Można wybrać jeden z
Sampling
Discretes
wielu wstępnie zdefiniowanych kształtów oraz próbkować je z
Theorem
różnymi częstościami.
unpublished
Splajny są często stosowane do dopasowania krzywych. Taka
symulacja pozwala eksperymentowanie z różnymi aspektami
#1005
sześciennych krzywych sklejanych.. Można przełączać się
Splines
zwykłymi splajnami sześciennymi, splajnami naturalnymi oraz
splajnami wygładzanymi.
Symulacja ta pokazuje wpływ zmian częstości próbkowania i/lub World of
amplitudy rozdzielczości na konwersję A/D. Infineon
#1006
Discretes
AD Conversion
Symulacja ta pokazuje zbieżność sumy Riemanna w kierunku Elementary
definiowania całki funkcji. Calculus
#1007
Riemann Sum
Program ten pokazuje funkcjÄ™ generatora liczb losowych Teach/Me
#1008 (kongruentny generator liniowy), który jest stosowany w wielu Data Analysis
Random programach. Można eksperymentować z różnymi parametrami,
Generator oglądać histogram wynikowego rozkładu, wykres jego korelacji
oraz gęstości wygenerowanych liczb.
unpublished
#1009 Program ten pokazuje zależność między prędkością średnią,
Tangent and prędkością chwilową i pierwsza pochodną na diagramie typu
First Derivative czas-odległość.
unpublished
Program ten wyświetla wykresy funkcji matematycznych. Można
#1010
specyfikować równania funkcji, ustawiać ich parametry oraz
Function Plotter
oglÄ…dac jak wykresy ulegajÄ… zmianie.
Program Linki Krótki opis y
ródła
#2001 Program CenLimit pokazuje wpływy centralnego twierdzenia
Teach/Me
Central Limit granicznego. Można wybierać różne rozkłady oraz wykreślać różne
Data Analysis
Theorem liczby próbek do obliczania średnich i wykreślania rozkładów.
Teach/Me
#2002 Program DistCalc oblicza prawdopodobieństwa i wartości krytyczne
Data Analysis
Distribution większości ważnych rozkładów. Celem tego programu jest
Calculator pokazanie koncepcji wartości krytycznych oraz zastąpienie
Lines drukowanych tabel rozkładów.
#2003 Program ten wizualizuje wpływ wartości odbiegających na linię Teach/Me
Leverage regresji. Użytkownik może wskazać punkt myszką i przesuwać go Data Analysis
Effect in po wykresie. Wynikowa linia regresji będzie automatycznie
Regression dopasowywana po każdym przesunięciu .
#2004 Regresję liniową można pokazać jako problem optymalizacji
Error Surface wyszukiwania najniższego punktu powierzchni odpowiedzi. Program Teach/Me
of Linear ten pozwala na zabawÄ™ z powierzchniÄ… odpowiedzi linii regresji i Data Analysis
Regression szukanie optimum w sposób intuicyjny.
#2005
Współczynnik korelacji jest jedną z powszechnie stosowanych miar
Distribution Teach/Me
statystycznych. Mimo częstego stosowania, przy zbyt małej liczbie
of Correlation Data Analysis
obserwacji pokazuje rozkład graniczny, o czym rzadko widomo.
Coefficient
#2006
Istnieje powszechna, mylna ocena oceny regresji liniowej x-y gdy
Regression Fundamentals
ma miejsce mała korelacja między danymi. Symulacja ta próbuje
o Data Weakly of Statistics
rzucić nieco światła na ten aspekt regresji liniowej.
Correlated
Teach/Me
#2007 Sygnały poniżej granicy wykrywalności nie mogą być mierzone bez
Instrumentelle
Time Average wprowadzania stosunku sygnału do szumów. Program ten pokazuje
Analytik
of Signals wprowadzanie SNR przez akumulacje sygnałów.
Fundamentals
#2008 Rozkłady dyskretne są ważną klasą rozkładów gdy dane pochodzą
of Statistics
Discrete z rozkładów binarnych. Program ten oblicza rozkłady dwumianowe,
Distributions hipergeometryczne oraz Poissona.
#2009 unpublished
Linear Regresja liniowa jest typowo stosowana do wyznaczania zależności
Regression między zmienną mierzoną a zmienną odpowiedzi w analizie
for Chemical chemicznej. Program ten pokazuje jak kalibrować tą zależność.
Analysis
Program ten pokazuje wpływ indywidualnych punktów danych na Fundamentals
#2010
pewne pomiary lokalizacji (moda, mediana, średnia oraz średnia of Statistics
Measures of
poprawiana). Użytkownik może wskazywać i przesuwać
Location
indywidualne punkty danych, śledząc zmiany tych pomiarów.
Fundamentals
#2011
Program ten symuluje proces losowy Cauchy ego i pozwala na
of Statistics
Cauchy
obliczanie średniej jako funkcji rozmiaru próbki.
Distribution
Program Linki Krótki opis y
ródła
SDL Delphi
Kurs
#5001 Program ten można wykorzystywać do przekształcania
Number liczb dziesiątkowych na ich reprezentacje dwójkowe,
Conversion ósemkowe lub szesnastkowe.
SDL Delphi
Program ten pokazuje kody tekstowe ASCII. Użytkownik Kurs
#5002
może ustawiać lub resetować indywidualne bity w celu
ASCII
wyświetlania określonych znaków.
Encoding
Program ten pokazuje mieszanie kolorów przy SDL Delphi
korzystaniu z modelu barwy RGB. Powszechnie Kurs
stosowanego do wyświetlania kolorów w komputerze.
#5003
Użytkownik może wybierać kolory: czerwony Red,
RGB Color
zielony Green oraz niebieski Blue do mieszania kolorów.
Mixing
World of
#5004
Program ten pokazuje jednoczesną transmisję znaków za Infineon
Direct
pośrednictwem sekwencji połączeń CDMA. Użytkownik Discretes
Sequence
może wybierać dwa kanały o różnych komunikatach.
CDMA
Program Linki Krótki opis y
ródła
Symulacja wzmacniacza elektronowego EMT. Użytkownik Teach/Me
może ustawiać napięcie między dwiema katodami wtórnymi Instrumentelle
#3001
EMT i oglądać jak cząstki rozprzestrzeniają się lawinowo. Analytik
Electron
Multiplier
Program Black Body oblicza gęstość energii widmowej ciała Teach/Me
doskonale czarnego (prawo Plancka). Użytkownik może Instrumentelle
#3002
ustawiać temperaturę i porównywać różne gęstości widmowe. Analytik
Radiation of
World of
a Black Body
Infineon
Discretes
Zależność między napięciem i pojemnością diody World of
#3003
pojemnościowej w zależności od jej profilu (domieszki Infineon
Characteristic
półprzewodnika). Program doping pozwala na zmianę profilu Discretes
of a Varactor
oraz wyświetla profil stężenia i odpowiednią charakterystykę
Diode
diody.
Program EField symuluje linie sił pola elektrycznego aż do World of
#3004 czterech ładunków. Użytkownik może rozmieszczać te Infineon
Electric Field ładunki ustawiać ich biegunowość Ponadto testowany Discretes
Lines ładunek można umieszczać w polu, co go przesuwa wzdłuż
linii sił.
World of
#3005 Program ten oblicza model promieniowania dwóch
Infineon
Coupled połączonych anten. Można ustawiać zarówno odległości obu
Discretes
Radiators anten jak i fazę sygnału zasilającego.
Teach/Me
Program ten oblicza trajektorie naładowanych cząstek (jonów
Instrumentelle
#3006
i elektronów) w polu elektrostatycznym, które działa jako
Analytik
Ion Optics
soczewka elektrostatyczna.
Lectures in
#3007 Zależność między masą ciężarka, jego wysokości, stałą Physics
Gravitational grawitacji i jego energii potencjalnej Użytkownik może
Energy zmieniać masę, wysokość i stałą grawitacji.
Przykład ten ilustruje działanie soczewek wklęsłych oraz Teach/Me
#3008 wypukłych. Można zmieniać zarówno rozmiar jak i odległość Instrumentelle
Optical obiektu oraz długość lokalnej ogniskowej. * Analytik
Lenses Lectures in
Physics
World of
Infineon
#3009 Program ten pokazuje wpływ liczby elementów macierzy ich
Discretes
Array odległości i przesunięcia fazowego miedzy nimi, a modelem
Antennas promieniowania anteny macierzowej.
Program Linki Krótki opis y
ródła
Program ten symuluje konsolÄ™ spektrometru masowego.
Użytkownik może eksperymentować z różnymi
rozdzielczościami i zakresami mas.
#4001
Do spektrometru masowego można wprowadzać
Console of a
powietrze otoczenia, oraz odczynniki takie jak:
Mass Spectrometer
- pregnene,
- 6-methyl-5-nonen-4-one
- perfluorokerosene.
Gdy znana jest masa czÄ…steczkowa z odpowiedniÄ… Teach/Me
#4002 dokładnością, można obliczać wszystkie możliwe wzory Instrumentelle
Molecular cząsteczkowe tych szczególnych mas. Przykład ten Analytik
Formulas pokazuje możliwe wzory chemiczne cząsteczek
zawierajÄ…cych takie pierwiastki jak: C, H, O oraz Cl.
Wyświetla linie emisji niektórych wybranych Teach/Me
#4003
pierwiastków. Użytkownik może przemiennie oglądać Instrumentelle
Atomic
linie emisji lub absorpcji i zwiększać, przesuwać lub Analytik
Spectra
zmniejszać widmo.
Symuluje rozdział jonów o różnych masach w przekroju Teach/Me
#4004
pola magnetycznego. Użytkownik może ustawiać Instrumentelle
Sector
zarówno napięcie przyspieszenia i pole magnetyczne. Analytik
Field
MS
Pokazuje błędy powstałe na skutek nakładania się pików unpublished
#4005
chromatograficznych które są kwantyfikowane.
Overlapping
Użytkownik może ustawiać położenie piku, wysokość
Chromatographic
oraz szerokość piku aby kwantyfikować błędy powstałe
Peaks
w różnych warunkach.
unpublished
#4006 Symulacja miareczkowania kwas-zasada. Użytkownik
Titration of może wybierać jeden z pośród 40 dostępnych kwasów
Acids and Bases i zasad oraz 20 wskaz
ników z pełnym zakresie pH.
unpublished
#4007
Użytkownik może wybierać dowolną kombinacje
Calculation of
atomów w celu obliczania średniej masy cząsteczkowej
the Molecular Weight
uzyskanej molekuły.
unpublished
#4008 Program ten oblicza rozkład zdysocjowanych jonów
Polyprotic Acids kwasów wielozasadowych.
World of
Program ten pokazuje oscylację przejściową obwodu
Infineon
#3010
tłumiącego RLC. Użytkownik może ustawiać wartości
Discretes
Damped RLC Circuit
rezystancji R Indukcyjności L oraz pojemności C.