N-test algoritmusok

OData támogatás
Konzulens:
Rajacsics Tamás
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Napjainkban számos olyan tudományág és ezeken belül vizsgálandó probléma létezik, amelyek valamilyen szempontból részecskék és/vagy testek egymás közti kölcsönhatásával foglalkoznak. Fentiek esetében a részecske interakciók vizsgálata rendkívül nehéz vagy költséges, mitöbb, egyes esetekben egyenesen lehetetlen. A költséges kísérletek jó példája, amikor atomi részecskéket ütköztetnek egymással egy részecskegyorsítóban, a kutatók pedig megfigyeléseik alapján vonnak le következtetéseket. Költséghatékonysági szempontból előnyösebb lenne, ha a költséges eszközök használatát megelőzően szimulációk segítségével becsült adatokhoz lehetne jutni, így elősegítve a tényleges, azonos paraméterekkel lefolytatott kísérletek eredményességét. A fenti összetett kérdésre valós példa a csillagászat. A rohamosan fejlődő teleszkópok továbbra is mindössze pillanatképeket adnak a jelenlegi vagy épp múltbeli űr-objektumokról. A hosszú ideig (több évig, évtizedig) tartó kutatások során megállapítható, hogy keringenek e bolygók például egy csillag körül; a teljes bolygóképződés folyamatának vizsgálatához azonban több emberöltő is kevés lenne. Nem lehetséges laboratóriumban 2 galaxist összeütköztetni, és megfigyelni hogyan reagálnak egymásra. A csillagászatnak létezik egy ága, az úgynevezett égi mechanika, amely pontosan az égi testek mozgásának leírásával foglalkozik. Fenti tudományág említésével válik aktuálissá dolgozatom témája: az N-test algoritmusok. Olyan algoritmusok összességéről van szó, amelyek olyan részecskerendszerek szimulálására szolgálnak, amelyekben a részecskékre egy adott fizikai erő hat. Az égi mechanikában ez az erő a gravitáció.

Munkám során feltárom ezen algoritmusok a csillagászatban használt fajtáit. Megvizsgálom a témában eddig létező szakirodalmat, mélyebben megismerkedek több N-test algoritmussal.

Végül az általam kiválasztott algoritmusokat a gyakorlatban is implementálom, továbbá összehasonlítom, hogy valóban rendelkeznek-e azon negatív és pozitív tulajdonságokkal, amelyekre az elméleti vizsgálataim alapján számítok.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.