Simulaciones de ingeniería
Fundada en 1984, MathWorks es la creadora de MATLAB®, un entorno de programación para computación numérica, visualización de datos y desarrollo de algoritmos, y Simulink®, un entorno de diagrama de bloques para el diseño basado en modelos de sistemas de ingeniería. Ingenieros y científicos de todo el mundo confían en estas herramientas para desarrollar, probar y mejorar los diseños de las tecnologías que utilizamos a diario en industrias como la automotriz, la aeroespacial, las comunicaciones, la energía y la atención médica. Más de 6,500 instituciones de enseñanza y aprendizaje utilizan MATLAB y Simulink como herramientas fundamentales para enseñar principios de ingeniería y acelerar el ritmo del descubrimiento científico. IEEE TryEngineering y MathWorks colaboran para crear conciencia sobre la ingeniería mediante la promoción y el desarrollo de lecciones que muestran el poder de las simulaciones para resolver desafíos del mundo real.
¿Qué es la simulación?
La simulación es el proceso de usar modelos matemáticos para crear una versión digital de algo que se pueda usar en el mundo real y analizar cómo se comporta el sistema en diferentes condiciones. Permite a los ingenieros y científicos diseñar, probar y optimizar ideas virtualmente antes de construir prototipos físicos. Al simular, los ingenieros pueden predecir el rendimiento, explorar alternativas para llegar a soluciones creativas y tomar decisiones informadas para ahorrar tiempo y recursos. Por ejemplo, los ingenieros pueden simular un modelo digital de un nuevo automóvil eléctrico que puede detectar peatones en la carretera. Al probar cómo funciona el software del automóvil en un mundo virtual, los ingenieros pueden verificar de forma rápida y segura cómo se comporta el automóvil en diferentes escenarios, como en diferentes condiciones climáticas, y optimizar el diseño antes de comprometerse con un prototipo físico. Cuando los ingenieros pueden probar rápidamente nuevas ideas y ver qué funciona, pueden inventar nuevas cosas que mejoran el mundo más rápido, como automóviles más seguros, energía más limpia y robots más inteligentes.
Recursos de MATLAB
Acceso a MATLAB
- PASO 1: Crear una cuenta de MathWorks.
- PASO 2: Ir a matlab.mathworks.com y haga clic en “Abrir MATLAB en línea”.
MATLAB Online (básico) se abre en su navegador y ofrece hasta 20 horas al mes de uso gratuito y 5 GB de almacenamiento en MATLAB Drive para subir archivos. Explore opciones de acceso adicionales para escuelas y programas de divulgación STEM a través de Recursos de MathWorks para escuelas primarias y secundarias.
Introducción a MATLAB
- Aprende a programar Es un curso interactivo en línea de una hora. Tutorial que enseña los fundamentos de la programación con MATLAB. Apto para mayores de 12 años.
- Rampa de entrada de MATLAB y Rampa de acceso de Simulink Son tutoriales en línea de dos horas que presentan funciones y procesos comúnmente utilizados.
- Visite la sección de Canal de YouTube de MATLAB y Página de GitHub para estudiantes para más tutoriales y ejemplos de cómo estudiantes de todo el mundo utilizan MATLAB y Simulink.
Lección destacada: Desafío de ritmos brillantes
Lección destacada: Desafío de ritmos brillantes
¡Imagina transformar la luz en sonido! En esta actividad, construirás un sintetizador fotosensible con un micro:bit que convierte los cambios de luz ambiental en notas musicales, lo que ayuda a los usuarios a "oír" la luz de una forma completamente nueva. Después, usarás MATLAB para crear un algoritmo que transforma los píxeles de una imagen digital en sonidos, lo que te permitirá explorar el mundo del procesamiento de señales y aprender cómo las computadoras representan los datos visuales y de audio.
Simulaciones destacadas de MATLAB
MathWorks tiene asociaciones con organizaciones de educación STEM, como Youth Engineering Solutions (YES) e Engineering for US All (e4usa), para crear pensamiento computacional y simulación. actividades Con MATLAB como complemento a sus planes de estudio. Estas lecciones destacadas muestran el poder de las simulaciones y el modelado mediante proyectos prácticos que dan vida a los conceptos de diseño de ingeniería.
Además, MathWorks cuenta con un catálogo de actividades didácticas para mejorar la enseñanza de temas como matemáticas, física, robótica, programación y ciencias. Consulta la colección de actividades para primaria y secundaria. aqui.
Extensores de visión de ingeniería para la detección de exoplanetas
Los estudiantes simulan cómo los científicos detectan exoplanetas analizando curvas de luz (gráficos que muestran el brillo de una estrella a lo largo del tiempo) con MATLAB. Esta actividad modela cómo las computadoras ayudan en la exploración espacial mediante el reconocimiento de patrones y el pensamiento algorítmico.
Alertas portátiles de ingeniería para el control de la salud
Los estudiantes usan MATLAB para diseñar y perfeccionar algoritmos para dispositivos portátiles que detectan malas posturas (p. ej., "cuello de texto"). Simulan escenarios de usuario para comprobar cómo influyen diferentes configuraciones al activarse una alerta, lo que les ayuda a mejorar la precisión y la utilidad del sistema.
Modelo de filtración de agua: prueba del rendimiento del material
Los estudiantes utilizan un poderoso modelo matemático en MATLAB para simular cómo diferentes materiales de filtración, tamaños de medios y longitudes de lechos filtrantes afectan la eliminación de impurezas del agua, lo que les ayuda a tomar decisiones de diseño informadas antes de construir un prototipo.
Modelo de turbina eólica: prueba del diseño de las palas
Los estudiantes utilizan MATLAB para simular cómo los parámetros de diseño de las palas, como el diámetro y la velocidad del viento, afectan la potencia de entrada y salida de una turbina eólica. Esta simulación les permite evaluar la eficiencia de diversos diseños de palas antes de construir y probar prototipos.
