我是一个什么样的研究员?

计算科学 数字 模拟 数值建模 纳维斯托克斯 实验
2021-12-11 00:51:34

到目前为止,我在建模、模拟和简单的实验室实验方面做了一些工作,我真的很喜欢这三种研究方法来解决一个研究问题。我可以根据理论、物理定律和实验数据编写棘手的(在实现方面)、无错误的代码来模拟我的顾问和我修补和修改的模型。我在实验室的实验技能几乎是初学者,即实验已经由我的顾问设置、设计和调试,我们中的一些人在实验室笔记本上运行实验并记下测量值,观察某些现象的展开在实验中。

话虽如此,这是我的问题:

我注意到我在数值分析领域没有做太多工作,我的实验室和它的 PI 也没有——而且我的 PI 经常在顶级期刊上发表。我们用来模拟模型的求解器是标准的,没有什么花哨的。我们的模型方程很简单,表现良好,而且不僵硬。对于 Navier-Stokes 的东西,我们使用了最近发表的现有求解器,例如,计算物理学杂志。

那么,我是一个什么样的研究员?

如果我喜欢我的工作类型——建模、理论、简单实验,或者换句话说“现象学”建模——我应该走哪条路,但我实际上并没有花时间编写花哨、详细的求解器?我所有的研究热情和动力都在于看到复杂的自然现象在实验室实验和模拟中展开,为我们提供了一个数学框架和对一些鲜为人知的系统的更深入理解。我的编码工作是相对“低技术”的,我更喜欢 - 并且认为如果我的研究有一个非常通用的方法,那么结果可以很容易地在未来的工作中扩展或推广。

1个回答

直到几十年前,科学还建立在两大支柱之上。这些是理论和实际的物理实验。看到数值模拟出现第三个支柱是一个激动人心的时刻。在纯理论和昂贵的现实世界实验之间,我们现在可以运行模拟!

当谈到这些模拟时,您可能会观察到两种类型的研究人员。

有些人对数值算法本身很感兴趣,他们喜欢改进工具他们本质上并不关心他们正在运行的实际数值实验,而是将方法本身视为研究主题。有人热衷于想出下一个技巧来更有效地解决特定类型的线性系统,或者有人试图在数学上证明特定离散化的误差估计器是最优的,等等。

第二种研究人员将数值模拟视为用于回答问题的工具。他们依靠(希望)经过尝试和测试的工具/框架来获得结果并解释它们。没事儿。您可以对一些现实世界的问题进行建模,使用工具(Matlab、numpy 等)对其进行模拟,并实际找出有关该主题的新内容,而无需触及算法的本质。

你是什​​么样的研究人员的问题可能归结为你觉得最有趣的研究问题。您是否有兴趣改进和完善这些工具,或者您是否有兴趣使用它们来完成科学的其他部分?如果您对改进和研究这些工具感兴趣,那么您可以加入一个专注于该领域的研究小组。