什么是科學(xué)計算常用的方法(科學(xué)常用的方法[寫6點(diǎn))

1.科學(xué)常用的方法有哪些[寫6點(diǎn)】

控制變量法，類比法，比較法，分類法，轉(zhuǎn)換法，等效替代法，理想模型法等

控制變量法：對多變量的問題，情況往往比較復(fù)雜，此時可以把其他變量固定，只討論其中一個變量的變化對問題的影響。

類比法：把兩個形式上相同的東西（通常是數(shù)學(xué)公式形式相同）類比，由已知直接得到未知。

如電學(xué)中庫侖力公式和力學(xué)中萬有引力公式都是關(guān)于r的平方反比，所以關(guān)于二者的做功、能量公式就可以互相類比得到，不必具體計算（計算需要積分）。

比較法：兩個相近或兩反的東西都可以比較，這時比較法和類比法基本一樣。有時比較則是為了看出兩個物理過程之間的異同來，例如功和能的異同，一個是過程量，一個是狀態(tài)量。

轉(zhuǎn)換法：將對一個不易測的物理量的測量轉(zhuǎn)化為對另一些易測物理量的測量，這種轉(zhuǎn)化方法稱為轉(zhuǎn)換法.如“測量金屬電阻率實(shí)驗(yàn)”、測量“玻璃磚的折射率”、“用單擺測重力加速度”等

等效法：是在特定的某種意義上，在保證效果相同的前提下，將陌生的、復(fù)雜的、難處理的問題轉(zhuǎn)換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。如合力，電阻的串并聯(lián)

模型法：通過模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法稱為模型法。通俗的說既是通過引入模型（能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物的內(nèi)部構(gòu)造，事物的變化以及事物之間的關(guān)系的符號、公式、表格、實(shí)物等）將物理問題實(shí)際化。 如：研究磁場利用磁感線描述、光線、力的示意圖等。

2.什么是計算科學(xué)

計算數(shù)學(xué)也叫做數(shù)值計算方法或數(shù)值分析。

主要內(nèi)容包括代數(shù)方程、線性代數(shù)方程組、微分方程的數(shù)值解法，函數(shù)的數(shù)值逼近問題，矩陣特征值的求法，最優(yōu)化計算問題，概率統(tǒng)計計算問題等等，還包括解的存在性、唯一性、收斂性和誤差分析等理論問題。 我們知道五次及五次以上的代數(shù)方程不存在求根公式，因此，要求出五次以上的高次代數(shù)方程的解，一般只能求它的近似解，求近似解的方法就是數(shù)值分析的方法。

對于一般的超越方程，如對數(shù)方程、三角方程等等也只能采用數(shù)值分析的辦法。怎樣找出比較簡潔、誤差比較小、花費(fèi)時間比較少的計算方法是數(shù)值分析的主要課題。

在求解方程的辦法中，常用的辦法之一是迭代法，也叫做逐次逼近法。迭代法的計算是比較簡單的，是比較容易進(jìn)行的。

迭代法還可以用來求解線性方程組的解。求方程組的近似解也要選擇適當(dāng)?shù)牡剑沟檬諗克俣瓤?，近似誤差小。

在線性代數(shù)方程組的解法中，常用的有塞德爾迭代法、共軛斜量法、超松弛迭代法等等。此外，一些比較古老的普通消去法，如高斯法、追趕法等等，在利用計算機(jī)的條件下也可以得到廣泛的應(yīng)用。

在計算方法中，數(shù)值逼近也是常用的基本方法。數(shù)值逼近也叫近似代替，就是用簡單的函數(shù)去代替比較復(fù)雜的函數(shù)，或者代替不能用解析表達(dá)式表示的函數(shù)。

數(shù)值逼近的基本方法是插值法。初等數(shù)學(xué)里的三角函數(shù)表，對數(shù)表中的修正值，就是根據(jù)插值法制成的。

在遇到求微分和積分的時候，如何利用簡單的函數(shù)去近似代替所給的函數(shù)，以便容易求到和求積分，也是計算方法的一個主要內(nèi)容。微分方程的數(shù)值解法也是近似解法。

常微分方程的數(shù)值解法由歐拉法、預(yù)測校正法等。偏微分方程的初值問題或邊值問題，目前常用的是有限差分法、有限元素法等。

有限差分法的基本思想是用離散的、只含有限個未知數(shù)的差分方程去代替連續(xù)變量的微分方程和定解條件。求出差分方程的解法作為求揣海編剿妝濟(jì)表汐勃摟偏微分方程的近似解。

有限元素法是近代才發(fā)展起來的，它是以變分原理和剖分差值。

3.什么是科學(xué)計數(shù)法

科學(xué)記數(shù)法是一種記數(shù)的方法。把一個數(shù)表示成a與10的n次冪相乘的形式（1≤|a|<10,n為整數(shù)），這種記數(shù)法叫做科學(xué)記數(shù)法。例如：19971400000000=1.99714*10^13。計算器或電腦表達(dá)10的冪一般是用E或e，也就是1.99714E13=19971400000000。

1、形式

科學(xué)記數(shù)法的形式是由兩個數(shù)的乘積組成的。表示為a*10^b(aEb)其中一個因數(shù)為a(1≤|a|<10)，另一個因數(shù)為10^n。

2、方便

用科學(xué)記數(shù)法表示數(shù)時，不改變數(shù)的符號，只是改變數(shù)的書寫形式而已，可以方便地表示日常生活中遇到的一些極大或極小的數(shù)。如：光的速度大約是300,000,000米/秒；全世界人口數(shù)大約是：6,100,000,000。

這樣的數(shù)，讀、寫都很不方便，可以免去寫這么多重復(fù)的0，將其表現(xiàn)為這樣的形式：6,100,000,000=6.1*10^9，或：0.00001=1*10^-5，即絕對值小于1的數(shù)也可以用科學(xué)記數(shù)法表示為a乘10 的負(fù)n次方的形式。

擴(kuò)展資料

Excel 2010科學(xué)記數(shù)格式設(shè)置方法：

第1步，打開Excel2010工作表窗口，選中需要設(shè)置科學(xué)記數(shù)格式的單元格。右鍵單擊選中的單元格，在打開的快捷菜單中選擇“設(shè)置單元格格式”命令示。

第2步，打開的Excel2010“設(shè)置單元格格式”對話框，切換到“數(shù)字”選項(xiàng)卡。在“分類”列表中選擇“科學(xué)記數(shù)”選項(xiàng)，并在右側(cè)的“小數(shù)位數(shù)”微調(diào)框中設(shè)置小數(shù)位數(shù)。設(shè)置完畢后單擊“確定”按鈕。

參考資料來源：百度百科-科學(xué)記數(shù)法

4.什么是計算科學(xué)

計算數(shù)學(xué)也叫做數(shù)值計算方法或數(shù)值分析。

主要內(nèi)容包括代數(shù)方程、線性代數(shù)方程組、微分方程的數(shù)值解法，函數(shù)的數(shù)值逼近問題，矩陣特征值的求法，最優(yōu)化計算問題，概率統(tǒng)計計算問題等等，還包括解的存在性、唯一性、收斂性和誤差分析等理論問題。 我們知道五次及五次以上的代數(shù)方程不存在求根公式，因此，要求出五次以上的高次代數(shù)方程的解，一般只能求它的近似解，求近似解的方法就是數(shù)值分析的方法。

對于一般的超越方程，如對數(shù)方程、三角方程等等也只能采用數(shù)值分析的辦法。怎樣找出比較簡潔、誤差比較小、花費(fèi)時間比較少的計算方法是數(shù)值分析的主要課題。

在求解方程的辦法中，常用的辦法之一是迭代法，也叫做逐次逼近法。迭代法的計算是比較簡單的，是比較容易進(jìn)行的。

迭代法還可以用來求解線性方程組的解。求方程組的近似解也要選擇適當(dāng)?shù)牡?，使得收斂速度快，近似誤差小。

在線性代數(shù)方程組的解法中，常用的有塞德爾迭代法、共軛斜量法、超松弛迭代法等等。此外，一些比較古老的普通消去法，如高斯法、追趕法等等，在利用計算機(jī)的條件下也可以得到廣泛的應(yīng)用。

在計算方法中，數(shù)值逼近也是常用的基本方法。數(shù)值逼近也叫近似代替，就是用簡單的函數(shù)去代替比較復(fù)雜的函數(shù)，或者代替不能用解析表達(dá)式表示的函數(shù)。

數(shù)值逼近的基本方法是插值法。初等數(shù)學(xué)里的三角函數(shù)表，對數(shù)表中的修正值，就是根據(jù)插值法制成的。

在遇到求微分和積分的時候，如何利用簡單的函數(shù)去近似代替所給的函數(shù)，以便容易求到和求積分，也是計算方法的一個主要內(nèi)容。微分方程的數(shù)值解法也是近似解法。

常微分方程的數(shù)值解法由歐拉法、預(yù)測校正法等。偏微分方程的初值問題或邊值問題，目前常用的是有限差分法、有限元素法等。

有限差分法的基本思想是用離散的、只含有限個未知數(shù)的差分方程去代替連續(xù)變量的微分方程和定解條件。求出差分方程的解法作為求偏微分方程的近似解。

有限元素法是近代才發(fā)展起來的，它是以變分原理和剖分差值。

5.計數(shù)方法有哪些

1、科學(xué)計數(shù)法

數(shù)學(xué)術(shù)語，a*10的n次冪的形式.將一個數(shù)字表示成（a*10的n次冪的形式），其中1≤|a|例如：

890314000保留三位有效數(shù)字為8.90*10的8次方，8.90*10^8;

839960000保留三位有效數(shù)字為8.40*10的8次方，8.40*10^8.

2、中國計數(shù)法

中國人在計數(shù)時，常常用筆畫“正”字，一個“正”字有五畫，代表5，兩個“正”字就是10，以此類推.這個計數(shù)方法簡便易懂，很受中國人歡迎.現(xiàn)在很多中國人在統(tǒng)計選票、清點(diǎn)財物等時候，都還保持著用“正”字計數(shù)的習(xí)慣.

6.科學(xué)原理有哪些

現(xiàn)代自然科學(xué)研究方法 自然科學(xué)方法論實(shí)質(zhì)上是哲學(xué)上的方法論原理在各門具體的自然科學(xué)中的應(yīng)用。

作為科學(xué)，它本身又構(gòu)成了一門軟科學(xué)，它是為各門具體自然科學(xué)提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學(xué)。自然科學(xué)作為一種高級復(fù)雜的知識形態(tài)和認(rèn)識形式，是在人類已有知識的基礎(chǔ)上，利用正確的思維方法、研究手段和一定的實(shí)踐活動而獲得的，它是人類智慧和創(chuàng)造性勞動的結(jié)晶。

因此，在科學(xué)研究、科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程中，是否擁有正確的科學(xué)研究方法，是能否對科學(xué)事業(yè)作出貢獻(xiàn)的關(guān)鍵。正確的科學(xué)方法可以使研究者根據(jù)科學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)律，確定正確的研究方向；可以為研究者提供研究的具體方法；可以為科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明提供啟示和借鑒。

因此現(xiàn)代科學(xué)研究中尤其需要注重科學(xué)方法論的研究和利用，這也就是我們要強(qiáng)調(diào)指出的一個問題。 一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)法 科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐和社會實(shí)踐并稱為人類的三大實(shí)踐活動。

實(shí)踐不僅是理論的源泉，而且也是檢驗(yàn)理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特別是現(xiàn)代自然科學(xué)研究中，任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，否則就不能被他人所接受，甚至連發(fā)表學(xué)術(shù)論文的可能性都會被取締。

即便是一個純粹的理論研究者，他也必須對他所關(guān)注的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至實(shí)驗(yàn)過程有相當(dāng)深入的了解才行。因此，可以說，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動和研究方法。

（一）科學(xué)實(shí)驗(yàn)的種類 科學(xué)實(shí)驗(yàn)有兩種含義：一是指探索性實(shí)驗(yàn)，即探索自然規(guī)律與創(chuàng)造發(fā)明或發(fā)現(xiàn)新東西的實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)；二是指人們?yōu)榱藢W(xué)習(xí)、掌握或教授他人已有科學(xué)技術(shù)知識所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，如學(xué)校中安排的實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)驗(yàn)等。實(shí)際上兩類實(shí)驗(yàn)是沒有嚴(yán)格界限的，因?yàn)橛袝r重復(fù)他人的實(shí)驗(yàn)，也可能會發(fā)現(xiàn)新問題，從而通過解決新問題而實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。

但是探索性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新目的明確，因此科技創(chuàng)新主要由這類實(shí)驗(yàn)獲得。 從另一個角度，又可把科學(xué)實(shí)驗(yàn)分為以下類型。

定性實(shí)驗(yàn)：判定研究對象是否具有某種成分、性質(zhì)或性能；結(jié)構(gòu)是否存在；它的功效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平是否達(dá)到一定等級的實(shí)驗(yàn)。一般說來，定性實(shí)驗(yàn)要判定的是“有”或“沒有”、“是”或“不是”的，從實(shí)驗(yàn)中給出研究對象的一般性質(zhì)及其他事物之間的聯(lián)系等初步知識。

定性實(shí)驗(yàn)多用于某項(xiàng)探索性實(shí)驗(yàn)的初期階段，把注意力主要集中在了解事物本質(zhì)特性的方面，它是定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)和前奏。 定量實(shí)驗(yàn)：研究事物的數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。

這種實(shí)驗(yàn)側(cè)重于研究事物的數(shù)值，并求出某些因素之間的數(shù)量關(guān)系，甚至要給出相應(yīng)的計算公式。這種實(shí)驗(yàn)主要是采用物理測量方法進(jìn)行的，因此可以說，測量是定量實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。

定量實(shí)驗(yàn)一般為定性實(shí)驗(yàn)的后續(xù)，是為了對事物性質(zhì)進(jìn)行深入研究所應(yīng)該采取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質(zhì)變，定量實(shí)驗(yàn)也往往用于尋找由量變到質(zhì)變關(guān)節(jié)點(diǎn)，即尋找度的問題。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：為掌握或檢驗(yàn)前人或他人的已有成果而重復(fù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證某種理論假說所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)也是把研究的具體問題向更深層次或更廣泛的方面發(fā)展的重要探索環(huán)節(jié)。

結(jié)構(gòu)及成分分析實(shí)驗(yàn)：它是測定物質(zhì)的化學(xué)組分或化合物的原子或原子團(tuán)的空間結(jié)構(gòu)的一種實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上成分分析實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)上也經(jīng)常采用，如血、尿、大便的常規(guī)化驗(yàn)分析和特種化驗(yàn)分析等。

而結(jié)構(gòu)分析則常用于有機(jī)物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的分析。 對照比較實(shí)驗(yàn)：指把所要研究的對象分成兩個或兩個以上的相似組群。

其中一個組群是已經(jīng)確定其結(jié)果的事物，作為對照比較的標(biāo)準(zhǔn)，稱為“對照組”，讓其自然發(fā)展。另一組群是未知其奧秘的事物，作為實(shí)驗(yàn)研究對象，稱為實(shí)驗(yàn)組，通過一定的實(shí)驗(yàn)步驟，判定研究對象是否具有某種性質(zhì)。

這類實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中是經(jīng)常采用的，如實(shí)驗(yàn)?zāi)撤N新的醫(yī)療方案或藥物及營養(yǎng)晶的作用等。 相對比較實(shí)驗(yàn)：為了尋求兩種或兩種以上研究對象之間的異同、特性等而設(shè)計的實(shí)驗(yàn)。

即把兩種或兩種以上的實(shí)驗(yàn)單元同時進(jìn)行，并作相對比較。這種方法在農(nóng)作物雜交育種過程中經(jīng)常采用，通過對比，選擇出優(yōu)良品種。

析因?qū)嶒?yàn)：是指為了由已知的結(jié)果去尋求其產(chǎn)生結(jié)果的原因而設(shè)計和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)的目的是由果索因，若果可能是多因的，一般用排除法處理，一個一個因素去排除或確定。

若果可能是雙因的，則可以用比較實(shí)驗(yàn)去確定。這就與謀殺案的偵破類似，把懷疑對象一個一個地排除后，逐漸縮小懷疑對象的范圍，最終找到謀殺者或主犯，即產(chǎn)生結(jié)果的真正原因或主要原因。

判決性實(shí)驗(yàn)：指為驗(yàn)證科學(xué)假設(shè)、科學(xué)理論和設(shè)計方案等是否正確而設(shè)計的一種實(shí)驗(yàn)，其目的在于作出最后判決。如真空中的自由落體實(shí)驗(yàn)就是對亞里士多德錯誤的落體原理（重物體比輕物體下落得快）的判決性實(shí)驗(yàn)。

此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類中還包括中間實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、工藝實(shí)驗(yàn)、模型實(shí)驗(yàn)等類型，這些主要與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)。 （二）科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義和作用 1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)在自然科學(xué)中的一般性作用 人類對自然界認(rèn)識的不斷深化過程，。

7.計算物理學(xué)中常用的數(shù)學(xué)方法有哪些

計算物理學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科。利用現(xiàn)代電子計算機(jī)的大存儲量和快速計算的有利條件，將物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)和工程中復(fù)雜的多因素相互作用過程，通過計算機(jī)來模擬。如原子彈的爆炸、火箭的發(fā)射，以及代替風(fēng)洞進(jìn)行高速飛行的模擬試驗(yàn)等。

理論物理是從一系列的基本物理原理出發(fā)，列出數(shù)學(xué)方程，再用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析方法求出解析解，通過這些解析解所得到的結(jié)論和實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果進(jìn)行對比分析，從而解釋已知的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并預(yù)測未來的發(fā)展。

隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和計算方法的不斷完善，計算物理學(xué)在物理學(xué)進(jìn)一步發(fā)展中扮演著越來越重要的不可替代的角色，計算物理學(xué)越來越經(jīng)常地與理論物理學(xué)和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)一起被并稱為現(xiàn)代物理學(xué)的三大支柱。很難想象一個21世紀(jì)的物理系畢業(yè)生，不具備計算物理學(xué)的基本知識，不掌握計算物理學(xué)的基本方法。

它主要包括在傳統(tǒng)物理課題中常用的數(shù)值計算方法（如偏微分方程的數(shù)值求解方法、計算機(jī)模擬方法中的隨機(jī)模擬方法-蒙特卡羅方法和確定性模擬--分子動力學(xué)方法以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法）以及計算機(jī)符號處理等內(nèi)容。