College aantekeningen

Volledige tentamenstof Introduction to Computational Science, Bachelor Informatica, UvA

1 keer verkocht

Instelling
Universiteit Van Amsterdam (UvA)

Volledige sammenvatting van de tentamenstof voor het vak Introduction to Computational Science in het 2e jaar van de bachelor Informatica aan de Universiteit van Amsterdam. De samenvatting is in het Engels, net zoals het grootste gedeelte van het vak. Alle hoorcolleges staan in de samenvatting, me...

[Meer zien]

Voorbeeld 3 van de 16 pagina's

Bekijk voorbeeld

Geupload op 3 augustus 2023
Aantal pagina's 16
Geschreven in 2022/2023
Type College aantekeningen
Docent(en) Dr. valeria krzhizhanovskaya
Bevat Alle colleges

Volgen

charhoog Lid sinds 1 jaar 8 documenten verkocht

€9,99

In winkelwagen

Opslaan

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Introduction to Computational Science Summary CHoogteijling

Introduction to Computational Science
Contents

1 Modelling and Simulation 2

2 Cellular Automata 2

3 Network Models 9

1

,Introduction to Computational Science Summary CHoogteijling

1 Modelling and Simulation

The 3 pillars of science are:

1. Theory

2. Experimentation

3. Modelling and simulation

The limitations of a model:

• The model has a domain of validity.

• The model only represents a part of the original system.

• The models output will not exactly match that of the original system, it has limited accuracy.

We can use models because the physical system is not available, the experiment may be dangerous,
it is too expensive to experiment, the time scale of the system is too short or long, the control
variables may be inaccessible, or to suppress disturbances.
Definitions in modelling and simulation:

• Validation. Checking whether the model reproduces the real data.

• Verification. Checking whether the simulation is correct, whether the simulation program
does what it is supposed to do.

• System. A potential source of data.

• Experiment. The process of extracting data from a system by exerting it through its inputs.

• Model. A model for a system and an experiment is anything to which an experiment can be
applied in order to answer questions about the system.

• Simulation. An experiment performed on a model.

• Experimental frame. A specification of the conditions under which the system is observed is
experimented with.

2 Cellular Automata

2.1 Types of models

In continuous-time models the state changes continuously over time. Within a finite time span,
the state variables change their values infinitely often. It can be represented by a set of differential
equations.
In discrete-time models the time-axis is discretized. It is represented by finite difference equa-
tions: uk+1 = u(tk+1 = f (uk , tk ).

2

, Introduction to Computational Science Summary CHoogteijling

In discrete-event models events can happen at any time and state changes by jumps in time.
It is modelled through probabilistic functions. The state variables change at discrete events. Both
time axis and state axis are continuous. In a finite time span only a finite number of changes may
occur.
Examples of real-life applications of continuous, discrete-time, and discrete-event models are:

• Continuous models can be used to analyse the dynamics of financial markets, such as stock
prices or interest rates.

• Discrete-time models can be used to predict future values of financial variables such as stock
prices or interest rates using time-series models.

• Discrete-event models can be used to simulate financial markets, investment strategies, and
risk analysis.

!
'
i ! ! ! 1

~ \ 1 't 1 r- '! '
1 i
! i
'' ~

NA r
.,.
·7 n-7--r - ~ "
'i {

r
9.,- - -
i
. . ll ~s h '-'·
1
1
. -- ·- - - -- - - -
~

--
1 !'
! : - ·- ----·· --+--_.,._-+_
i , .,~ :t1 \ 41 1'IV: \ ?"'V\: 1
l .
, 1 , , i l 1 l 1 1

l --1'90~ 'Pr v , . j - 1

: i i \ 1: i
, d'W~
1
\
1 1 1 l 1 1 l 1 1 1 i , \

Figure 1: Time-state plots of continuous, discrete-time, and discrete-event models.

2.2 The cellular automaton

A cellular automaton is a N -dimensional grid of cells and it has discrete states (finite number).
The new state of a cell depends on, its own state, states of neighbour cells, and rules that are
applied to all cells simultaneously, except in asynchronous CA.
We study cellular automata, for the emergence of complex, systemic behaviour out of simple local
dynamics, as original models of fundamental physics, discrete dynamical system simulators, and as
powerful computation engines.

r 1 range
N 3 neighbourhood
k 2 ∈ 0, 1 amount of states
L ∈ 000, 001, . . . alphabet
|L| = m kN = 8 size of alphabet
N
kk amount of rules

Table 1: The characteristics of a CA.

3

Dit zijn jouw voordelen als je samenvattingen koopt bij Stuvia:

Bewezen kwaliteit door reviews

Studenten hebben al meer dan 850.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet jij zeker dat je de beste keuze maakt!

In een paar klikken geregeld

Geen gedoe — betaal gewoon eenmalig met iDeal, creditcard of je Stuvia-tegoed en je bent klaar. Geen abonnement nodig.

Direct to-the-point

Studenten maken samenvattingen voor studenten. Dat betekent: actuele inhoud waar jij écht wat aan hebt. Geen overbodige details!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper charhoog. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €9,99. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 66184 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 15 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Begin nu gratis

College aantekeningen

Volledige tentamenstof Introduction to Computational Science, Bachelor Informatica, UvA

Document informatie

Onderwerpen

Geschreven voor

Verkoper

Ontvangen beoordelingen

Voorbeeld van de inhoud