Визуализация броуновского движения

Аннотация

Данная расчетно-пояснительная записка содержит 38 страниц. Документ содержит в себе описание курсовой работы по дисциплине «Физические основы информационных технологий». Описано логическое и физическое построение модели, приведено описание программы, её кодирование, тестирование и в приложении 3, её текст.

Во время выполнения курсовой работы, принимались технические решения, опирающиеся на существующие материалы и ГОСТы.

Содержание:

Введение        4

1.        Изучение и описание предметной области        5

1.1        Физические основы информационных технологий.        5

1.2        Компьютерное моделирование физических явлений        8

1.3        Броуновское движение        10

1.4        Постановка задачи        13

1.5        Логическое проектирование        14

1.6        Физическое проектирование программного обеспечения        16

1.7        Кодирование.        18

1.8        Тестирование.        19

Заключение        20

Список литературы        22

Приложения        23

Приложение 1        23

Приложение 2        29

Приложение 3        31

Введение

Главной целью данной курсовой работы является моделирование физического процесса или явления.  

Выбранной темой является тема броуновского движения.

Для данной модели разработана программа на языке высокого уровня C++, с использованием графической библиотеки OpenGL.

Модель описана с помощью физических и математических законов.

Итоговым результатом является графическое представление броуновского движение (физическое столкновение частиц между друг другом и стенками сосуда), а также броуновское дерево одной из частиц.

1. Изучение и описание предметной области

1. Физические основы информационных технологий.

Современная твердотельная электроника, являясь основным средством обработки информации, развивается по двум главным направлениям: интегральной электроники, или микроэлектроники, и функциональной электроники.

Основные тенденции развития микроэлектроники обусловлены идеологией больших и сверхбольших интегральных схем. Развитие интегральных схем идет в направлении освоения субнаносекундных времен срабатывания и субмикронных размеров компонентов сверхвысоких уровней интеграции. Эти достижения реализуются на основе транзисторной схемо- и системотехники. Интегральная электроника использует классические методы схемной радиотехники, теорию электрических цепей и основана на принципе технологической интеграции статических неоднородностей   потенциальных барьеров, к которым относятся легированные разными примесями полупроводниковые области активных компонентов интегральных схем (диодов, транзисторов), металлические и диэлектрические участки кристалла. Функциональными идеями современной микроэлектроники являются микроминиатюризация и интеграция. Обе эти идеи - идеи технологические. Их пределы ограничены физико-техническими принципами сохранения работоспособности основной транзисторной структуры 

В настоящее время микроэлектроника достигла столь высокого уровня технологической интеграции, что дальнейшее ее повышение наталкивается на ряд принципиальных физических и технологических ограничений.

Уменьшение топологических размеров активных областей до величин порядка сотен нанометров приводит к появлению квантово-размерных эффектов, проявляющихся в электронных системах пониженной размерности. Достижение таких размеров связывают с началом эры наноэлектроники как дальнейшего этапа развития микроэлектроники.