[閒聊] 實驗模型和電腦模型

[saltlake (SaltLake)]

  以前要了解飛機、汽車、和船舶在所運動的流體中的

  各種受力狀況，我們要建立實體模型如風洞去測量才

  能知道。可是現在似乎只要跑電腦模擬就行了?

  這種捨棄實際實驗而改用電腦模擬的狀況，似乎在測試

  原子彈爆炸威力方面也已經是這樣了?

  其他還有哪些電腦模擬取代實體實驗比較著名的例子?

  另外，這樣用電腦模擬取代實體實驗所得的預測結果，

  和實體實驗測到結果，會有怎樣差異? 這種電腦預測法

  有甚麼限制或缺點嗎?

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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1551705008.A.910.html
→ ip116: 分子生物學，化學反應，流體力學，固體力學，電磁學都有模
→ ip116: 擬
→ ip116: 與實際比較，差異來自模型的簡化，和模擬參數設定的不同。
→ ip116: 我覺得常常趨勢沒問題，不過細節可能會失真很嚴重，畢竟現
→ ip116: 實中太多變因了。
推 Absolitude: 限制就電腦計算力不足吧，流體紊流和雙相流有限時間內
→ Absolitude: 算不清楚
 紊流和雙相流計算模擬會需要較大的計算量之物理層面的原因是?

 很久沒碰流力，對這些物理特性生疏了。

推 Philethan: 半導體元件製程與電性模擬，Silvaco TCAD & Sentaurus
→ Philethan:  TCAD
推 Philethan: 對某些尚不清楚的製程（如三五族磊晶、沉積、擴散），T
→ Philethan: CAD 只能用某些近似來處理，這經常讓人覺得不可靠。個
→ Philethan: 人感覺電性模擬比較OK，但因為老闆永遠要求1-3週內就
→ Philethan: 有答案，所以根本不可能對當前元件做足夠的量測（如變
→ Philethan: 溫 IV、CV 等）以獲得真實的參數（trap level & densit
→ Philethan: y、tunneling mass、SRH lifetime、...），使得永遠只
→ Philethan: 能抄其他長晶環境下的論文元件物理參數，而不是最真實
→ Philethan: 的參數，所以參考價值很不高。
推 Philethan: 此外，也要花不少時間及實驗才能判斷該模型是否”適合
→ Philethan: ”自己的元件，但在老闆總是出張嘴且要求短時間交出答
→ Philethan: 案的情況下，根本不可能有充份時間判斷。有時老闆認為T
→ Philethan: CAD無法像Excel那樣透明，讓你輕鬆看見所有運算細節，
→ Philethan: 所以永遠質疑軟體，且要你用程式/Excel算該模型的一維
→ Philethan: 模擬給他看（又要花一堆時間），而不願自己花時間看說
→ Philethan: 明書，也認為自己記不得一切是應該的，所以報告了也沒
→ Philethan: 用。
推 Philethan: 上述所說的製程近似是指”似乎”大部份三五族化合物半
→ Philethan: 導體製程模型參數都用 Vegard’s law
→ Philethan: 以上僅來自個人實驗室及耳聞經驗，僅供參考～
  高頻電磁波的電腦模擬之瓶頸似乎卡在計算量好長一段時間了。畢竟格點距至少

  要半波長卡得死死的。沒有甚麼方式可繞過的樣子?

※ 編輯: saltlake (114.44.245.146), 03/06/2019 07:21:35
推 j0958322080: 電磁波好像多用FDTD，頻率高格點就小沒辦法
推 HeterCompute: 多用FEM吧，樓上模擬什麼的？
推 j0958322080: 電磁波的，FEM比FDTD好在哪裡？
→ HeterCompute: FDTD佔記憶體大算的慢啊，比如只要模態，FEM快的多
推 KBmax: QCD也會用電腦計算，lattice QCD