Inseneri simulatsioonid

MathWorks, mis asutati 1984. aastal, on MATLAB®-i, numbrilise arvutamise, andmete visualiseerimise ja algoritmide arendamise programmeerimiskeskkonna, ning Simulink®-i, insener-tehniliste süsteemide mudelipõhise disaini plokkdiagrammi keskkonna, looja. Insenerid ja teadlased kogu maailmas toetuvad neile tööriistadele, et arendada, testida ja täiustada tehnoloogiate projekteerimist, millele me iga päev toetume sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, lennundus, side, energeetika ja tervishoid. Rohkem kui 6,500 õppeasutust kasutavad MATLAB-i ja Simulink-i inseneripõhimõtete õpetamise ja teaduslike avastuste tempo kiirendamise põhivahenditena. IEEE TryEngineering ja MathWorks teevad koostööd, et suurendada inseneriteaduse alast teadlikkust, edendades ja arendades õppetunde, mis näitavad simulatsioonide võimsust reaalsete probleemide lahendamisel.

Koostöös:

Mis on simulatsioon?

Simulatsioon on protsess, mille käigus kasutatakse matemaatilisi mudeleid millegi digitaalse versiooni loomiseks, mida saab reaalses maailmas kasutada, ning analüüsitakse süsteemi käitumist erinevates tingimustes. See annab inseneridele ja teadlastele võimaluse ideid virtuaalselt kujundada, testida ja optimeerida enne füüsiliste prototüüpide ehitamist. Simuleerimise abil saavad insenerid ennustada jõudlust, uurida alternatiive loominguliste lahenduste leidmiseks ja teha teadlikke otsuseid aja ja ressursside säästmiseks. Näiteks saavad insenerid simuleerida uue elektriauto digitaalset mudelit, mis suudab teel jalakäijaid tuvastada. Testides auto tarkvara toimimist virtuaalses maailmas, saavad insenerid kiiresti ja ohutult kontrollida, kuidas auto erinevates stsenaariumides, näiteks erinevates ilmastikutingimustes, käitub, ja optimeerida disaini enne füüsilise prototüübi valmimist. Kui insenerid saavad kiiresti uusi ideid proovida ja näha, mis toimib, saavad nad leiutada uusi asju, mis muudavad maailma kiiremini paremaks, näiteks ohutumad autod, puhtam energia ja targemad robotid.

MATLABi ressursid

Juurdepääs MATLABile

MATLAB Online (põhiversioon) avaneb teie brauseris, pakkudes kuni 20 tundi kuus tasuta kasutamist ja 5 GB MATLAB Drive'i salvestusruumi failide üleslaadimiseks. Tutvuge koolidele ja STEM-i teavitusprogrammidele mõeldud täiendavate juurdepääsuvõimalustega aadressil MathWorksi alg- ja keskkooli ressursid.

Alustage MATLABiga

  1. Õpi kodeerima on ühetunnine interaktiivne veebipõhine Õpetus, mis õpetab MATLABi abil programmeerimise põhitõdesid. Sobib alates 12. eluaastast.
  2. MATLABi sissejuhatus ja Simulinki sisselülitamine on kahetunnised veebipõhised õpetused, mis tutvustavad sageli kasutatavaid funktsioone ja protsesse.
  3. Külasta MATLABi YouTube'i kanal ja Tudengite GitHubi leht rohkemate õpetuste ja näidete saamiseks selle kohta, kuidas õpilased üle maailma MATLABi ja Simulinki kasutavad.

Soovitatud õppetund: Eredate Biidide Väljakutse

Soovitatud õppetund: Eredate Biidide Väljakutse

Kujutage ette, kuidas valgus muutub heliks! Selles tegevuses ehitate valgustundliku süntesaatori, kasutades micro:bitti, mis teisendab ümbritseva valguse muutused nootideks, aidates kasutajatel valgust täiesti uuel viisil "kuulda". Seejärel kasutate MATLABi algoritmi loomiseks, mis teisendab digitaalse pildi pikslid helideks, võimaldades teil uurida signaalitöötluse maailma ja õppida, kuidas arvutid visuaalseid ja heliandmeid esitavad.

Soovitatud MATLABi simulatsioonid

MathWorksil on partnerlussuhted STEM-haridusorganisatsioonidega, näiteks Youth Engineering Solutions (YES) ja Engineering for US All (e4usa), et luua arvutuslikku mõtlemist ja simulatsioone. tegevus koos MATLABiga oma õppekavade täiendamiseks. Need õppetunnid demonstreerivad simulatsioonide ja modelleerimise võimsust praktiliste projektide kaudu, mis äratavad inseneridisaini kontseptsioonid ellu.

Lisaks pakub MathWorks õppematerjalide kataloogi, mis täiustab selliste teemade nagu matemaatika, füüsika, robootika, programmeerimine ja loodusteaduste õpetamist. Vaadake tegevuste kogu alg- ja keskkoolidele. siin.

Inseneri nägemisvõime laiendajad eksoplaneetide tuvastamiseks

Õpilased simuleerivad MATLABi abil valguskõverate (graafikud, mis näitavad tähe heledust aja jooksul) analüüsimist, kuidas teadlased eksoplaneete tuvastavad. See tegevus modelleerib, kuidas arvutid aitavad kosmoseuuringuid läbi mustrituvastuse ja algoritmilise mõtlemise.

Kantavate märguannete väljatöötamine tervise jälgimiseks

Tudengid kasutavad MATLABi algoritmide kavandamiseks ja täiustamiseks kantavate seadmete jaoks, mis tuvastavad halva kehahoiaku (nt „sõnumi saatmine kaelale“). Nad simuleerivad kasutusstsenaariume, et testida, kuidas erinevad sätted mõjutavad märguande käivitumist, aidates neil parandada süsteemi täpsust ja kasulikkust.

Vee filtreerimise mudel: materjali toimivuse testimine

Tudengid kasutavad MATLABis võimsat matemaatilist mudelit, et simuleerida, kuidas erinevad filtreerimismaterjalid, filtrikandjate suurused ja filtrikihi pikkused mõjutavad veest lisandite eemaldamist, aidates neil enne prototüübi ehitamist teha teadlikke disainiotsuseid.

Tuuleturbiini mudel: labade disaini testimine

Tudengid kasutavad MATLABi, et simuleerida, kuidas laba konstruktsiooniparameetrid, näiteks läbimõõt ja tuule kiirus, mõjutavad tuuleturbiini sisend- ja väljundvõimsust. See simulatsioon võimaldab neil enne prototüüpide ehitamist ja testimist hinnata erinevate laba konstruktsioonide efektiivsust.