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1.1.自古以来，生命就与幻化莫测的天气味息计算
1.1.1.在很厚情况下，只须能提前一天得知天气情况，东谈主类就不错幸免没顶之灾
1.1.2.公元前2000年，准确展望天气是众神的特权
1.2.约莫在公元前650年，巴比伦东谈主曾尝试通过不雅察云的造成来更精准地展望天气
1.3.在公元前340年傍边，希腊形而上学家亚里士多德撰写了《风景论》(Meteorologica)，这是第一部论说天气骨子的艰苦著述
1.4.《伊勒苏斯的泰奥弗拉斯图斯论风与天气风景》(Theophrastus of Eresus on Winds and On Weather Signs)，其中收录相关于天气的传奇
张开剩余94%1.5.两部书齐错得很透澈
1.6.英国于1854年配置了风景局
1.7.1860年好意思国风景局也出手运行
1.8.风景部门从迢遥地区收罗风景数据，并把柄这些信息发布天气预告
1.8.1.展望方法相当低级
1.9.20世纪初
1.9.1.好意思国风景局局长克利夫兰·阿贝(Cleveland Abbe)指出，地球的大气层骨子上是多种气体的羼杂物
1.9.2.挪威科学家威廉·皮叶克尼斯(Vilhelm Bjerknes)提议了一种展望天气的两步法
1.9.2.1.第一步，测量天气确现时状态
1.9.2.2.第二步，用一组方程来展望大气昔日的气压、温度、密度、湿度和风速
1.9.2.3.诈欺图表将不雅测恶果调整为对昔日情况的预想
1.9.2.4.皮叶克尼斯的迭代法是一个险峻，但其方法的准确性受到图表的规则
2.1.刘易斯·弗莱·理查德森
2.1.1.Lewis Fry Richardson
2.1.2.1881年出身于英国纽卡斯尔
2.1.3.在纽卡斯尔大学和剑桥大学国王学院学习科学
2.1.4.一个险些莫得风景学训戒的东谈主
2.1.4.1.理查德森投身于一项开发和测试天气预告数值算法的任务
2.1.4.2.理查德森的实验以不可抵拒的物理定律为基础
2.2.算法
2.2.1.测量每个单位格的启动天气情况
2.2.2.对于每一个时期法子，近似以下操作
2.2.2.1.对于每个单位格，近似以下操作
2.2.2.1.1.把柄单位格和其相邻单位格前一个时期法子中的状态盘算推算单位格的状态
2.2.2.1.2.惩处完系数单位格后住手近似
2.2.2.2.当系数时期法子齐惩处已矣后，住手近似
2.2.3.输出完成的预告
2.2.4.模拟
2.2.4.1.simulation
2.2.4.2.通过盘算推算来展望现实寰宇的物理系统是怎么随时期变化的
2.2.4.3.阁下模拟的方程是现实寰宇天气情况能源学的模子(model)
2.3.算法极其不准确，况兼特地不切试验，因为需要作念多半的盘算推算
2.3.1.唯独的长进是借助高速的盘算推算机器
3.1.第一台可运行的通用盘算推算机是第二次寰宇大战时刻在宾夕法尼亚大学被设想和制造的
3.1.1.建造ENIAC的主义是盘算推算火炮弹谈表，但它是一个纯熟的通用盘算推算机
3.1.1.1.是可编程的，尽管用的是电线和插头
3.1.2.ENIAC与巴贝奇的分析机相似惩处十进制数字
3.1.2.1.体量雄伟，分量约为27吨，占大地积杰出1500闲居英尺
3.2.ENIAC的建造职责出手于1943年
3.2.1.年青而龙马精神的埃克特被任命为总工程师
3.2.2.纯熟的莫希利担任埃克特的参谋人
3.2.3.戈德斯坦是姿色司理兼数学家
3.3.约翰·莫希利
3.3.1.莫希利1907年出身于辛辛那提
3.3.2.于1980年死字
3.4.普雷斯伯·埃克特
3.4.1.埃克特不是一个优秀的学生，但他是一个超卓的实用工程师
3.4.2.曾在雷明顿·兰德公司偏执后续公司职责，直到1995年死字
3.5.赫尔曼·戈德斯坦
3.5.1.Herman Goldstine
3.5.2.弹谈制表职责的隆重东谈主
3.5.3.密歇根大学的数学指示
3.6.位于马里兰州阿伯丁考试场隔壁的弹谈参谋实验室(Ballistic Research Laboratory，BRL)雇用了100名特地学头脑的女参餬口来进行精准且耗时的盘算推算
3.6.1.ENIAC的方法员登第利己BRL职责的数学家戎行
3.6.2.凯瑟琳·麦克纳尔蒂［Kathleen McNulty，婚后改姓莫希利和安东内利(Antonelli)］、（贝蒂）琼·詹宁斯(Jean Jennings)，婚后改姓巴蒂克(Bartik)］、（弗朗西丝）贝蒂·霍尔伯顿［Betty Holberton，婚后改姓斯奈德(Snyder)］、马林·威斯考夫［Marlyn Wescoff，婚后改姓梅尔策(Meltzer)］、弗朗西丝·比拉斯［Frances Bilas，婚后改姓斯宾塞(Spence)］和露丝·利希特曼［Ruth Lichterman，婚后改姓泰特尔鲍姆(Teitelbaum)］
3.7.ENIAC于1945年建造完成
3.7.1.在1秒钟内就完成了5000个数字的乞降
3.7.2.庆祝晚宴
3.7.2.1.晚宴只迎接高等官员和电子工程师
3.7.2.2.ENIAC的女性方法员莫得收到邀请
3.7.2.2.1.50年后，ENIAC的方法员们才得到了一丝认同，她们本应得到更多
3.8.ENIAC是为弹谈盘算推算设想的，但它的第一次操作运行更像是为了更高等的主义
3.8.1.初次运行是为曼哈顿策划作念机要盘算推算
3.8.2.将ENIAC用于设想氢弹所需的盘算推算
3.8.3.曼哈顿策划和ENIAC团队之间得以配置起合手续的计算
3.8.3.1.对历史上最遒劲的算法之一进行测试成为可能
3.9.1947年，ENIAC被更正到其系数者的场所地——位于阿伯丁的BRL设施
3.10.1944年8月莫希利和埃克特提议了一种纠正的开导——EDVAC（电子闹翻变量自动盘算推算机）
3.11.约翰·冯·诺伊曼
3.11.1.1903年出身于匈牙利布达佩斯
3.11.2.在18岁之前就完成了我方的第一篇参谋论文
3.11.3.能讲一口流利的英语、德语和法语，拉丁语和希腊语也还对付
3.11.4.1931年被任命为普林斯顿大学指示
3.11.4.1.和爱因斯坦一齐，成为普林斯顿高等参谋院(Institute for Advanced Study，IAS)的一员
3.11.5.参与了曼哈顿策划，协助设想第一颗原枪弹
3.11.6.1945年6月，冯·诺伊曼撰写了一份101页的讲述，题为《EDVAC讲述书初稿》(First Draft of a Report on the EDVAC)
3.11.6.1.详备描写了EDVAC的新设想
3.11.6.2.莫得说起机器的发明者莫希利和埃克特
3.11.7.冯·诺伊曼是EDVAC第一份讲述的唯独作家，东谈主们庸俗以为他是该设想的始祖
3.11.8.于1957年死字，常年53岁
3.11.8.1.冯·诺伊曼的讣告是斯塔尼斯瓦夫·乌拉姆撰写的
3.12.ENIAC（电子数值积分盘算推算机）是由两位大学指示约翰·莫希利(John Mauchly)和普雷斯伯·埃克特(Presper Eckert)设想的
3.12.1.在运谈的辱弄下，大部分功劳齐被算在了寰宇闻名数学家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)头上
4.1.Atanasoff-Berry Computer，ABC
4.2.ABC是由艾奥瓦州立大学的指示约翰·阿塔纳索夫(John Atanasoff)和他的学生克利福德·贝瑞(Cliff ord Berry)发明的，这种盘算推算机即是电子盘算推算机
4.3.ABC不是可编程的，且穷困决议智力
4.4.ENIAC比ABC先进得多，且包含许多改进特质
5.1.斯塔尼斯瓦夫·乌拉姆
5.1.1.Stanislaw Ulam
5.1.2.1909年出身在一个富余的波兰犹太家庭
5.1.3.主攻数学，毕业于乌克兰利沃夫理工学院(Lviv Polytechnic Institute)，取得博士学位
5.1.4.1935年，他在华沙遭遇了约翰·冯·诺伊曼
5.1.5.1939年，他永久移居好意思国，勉强躲过了欧洲爆发的第二次寰宇大战
5.1.6.于1984年在新墨西哥州的圣菲死字
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5.2.坎菲尔德纸牌
5.2.1.单东谈主纸牌游戏
5.2.2.使用普通的52张纸牌
5.2.3.一次不错发一张纸牌，纸牌把柄游戏章程和玩家的决定在牌堆之间出动
5.2.4.游戏的主义是最终只剩下4个牌堆
5.2.4.1.每个牌堆应该包含归并花色的系数纸牌
5.3.乌拉姆想知谈，迪士尼彩乐园iii他玩这个游戏告成的概率有多大？
5.3.1.盘算推算告成概率的一个方法是列出系数可能的纸牌序列，然后算一下冒失告成的纸牌序列的百分比
5.4.乌拉姆算法
5.4.1.把告成计数设为零
5.4.2.近似以下法子
5.4.2.1.取一副新纸牌
5.4.2.2.近似以下法子
5.4.2.2.1.当场抽一张牌
5.4.2.2.2.以最好形态移这张牌
5.4.2.2.3.当纸牌全部抽完后住手近似
5.4.2.3.如若游戏赢了，那么在告成计数上加1
5.4.2.4.在玩过许屡次游戏后住手近似
5.4.3.在玩过许屡次游戏后住手近似
5.4.4.洛斯阿拉莫斯的纸牌玩家们将这种新算法定名为蒙特卡洛方法，取自摩纳哥闻名赌场的名字
5.5.在制造核弹的经由中，乌拉姆隆重盘算推算中子（原子中心的无电荷粒子）穿过屏蔽材料距离的问题
5.5.1.一个乒乓球浮松向当场摆放的100万个木柱飞去
5.5.1.1.这个球平均能飞多远？
5.5.1.2.有那么多可能的旅途，谁能讲述出这个问题呢？
5.6.乌拉姆算法不仅适用于纸牌游戏，也适用于中子扩散问题
5.6.1.中子的畅通轨迹和屏蔽材料原子的位置不错用当场数暗示
5.6.2.将多半当场考试所得恶果的平均值盘算推算出来，就不错预想出现实寰宇中典型的中子穿透距离
5.7.1949年，梅特罗波利斯和乌拉姆发表了第一篇对于蒙特卡洛方法的论文
5.7.1.这种方法现已成为盘算推算机模拟的主要方法
5.7.2.科学家使用该方法，通过当场抽取多半案例来预想复杂物理事件的可能恶果
5.7.3.如今，蒙特卡洛方法还是成为物理、生物、化学、工程、经济、交易和法律等诸多边界中推测性参谋的必备方法
6.1.IAS盘算推算机，是冯·诺伊曼对盘算推算机界的献礼
6.1.1.机器从1952年一直运行到1958年
6.1.2.冯·诺伊曼将IAS盘算推算机的策离别发给了多个参谋小组和公司
6.1.3.IAS盘算推算机成为全寰宇盘算推算机的蓝图
6.1.4.冯·诺伊曼还想考了哪些任务不错交给盘算推算机承担
6.2.冯·诺伊曼从好意思国舟师处取得了一笔资金，配置了第一个盘算推算机风景学参谋小组
6.3.20世纪五六十年代，由于算法的纠正、电脑性能的跳跃和天气监测站数目的增多，天气预告的准确性稳步普及
7.1.Chaos theory
7.2.爱德华·洛伦兹
7.2.1.于1917年出身在康涅狄格州
7.2.2.互异源于模拟输入中的一个特地小的互异
7.2.2.1.第一次运行时，就大气层状态，洛伦兹输入的数字保留了一丝点后六位
7.2.2.2.第二次运行中，他只保留了三位
7.2.3.洛伦兹想法到他看到的不仅仅模拟的家具
7.2.3.1.这一模拟准确地师法了现实寰宇的风景
7.2.4.在2008年死字
7.3.恍惚表面(Chaos theory)标明，许多现实寰宇中的物理系统对其启动条目特地敏锐
7.3.1.启动状态的微弱变化会导致后期恶果出现紧要互异
7.3.2.这个想想被笼统为一个流行的名称：“蝴蝶效应”
7.4.恍惚表面为数值天气预告的时期范围设定了一个界限
7.4.1.对现时情况建模时的小瑕玷可能会导致后期展望恶果上的大瑕玷
家庭中的成年人感染了诺如病毒，往往只是轻微的腹泻，但家庭成员中的婴幼儿、老年人，特别是伴有基础性疾病的老年人，如果感染，可能会出现频繁的呕吐或腹泻，导致脱水等严重症状。
7.5.不错准确展望的时期范围看似是无法延伸的，直到爱德华·爱泼斯坦(Edward Epstein)的出现
7.6.爱德华·爱泼斯坦
7.6.1.Edward Epstein
7.6.2.于1931年出身在纽约布朗克斯
7.6.3.在斯德哥尔摩大学担任打听学者时刻，他发表了一篇论文，概述了一种不错镌汰蝴蝶效应的算法
7.6.4.理查德森提议的数值天气预告依赖于单一的模拟来展望天气
7.6.4.1.模拟从测量现时的条目出手，一一单位格、一一时期法子地盘算推算天气怎么演变
7.6.5.爱泼斯坦的视力是将乌拉姆的蒙特卡洛方法应用于理查德森的数值模拟
7.6.5.1.爱泼斯坦提议要运行屡次模拟，而不是一次
7.6.5.2.每次模拟齐以当场扰动的启动条目出手
7.6.5.3.平均值把可能性的鸠合(ensemble)齐研究进去了
7.6.5.3.1.平均值走中间阶梯，是研究周密的，况兼是最有可能发生的阿谁情景
7.6.6.在2008年死字
7.7.爱泼斯坦算法
7.7.1.测量现时的大气情景
7.7.2.近似以下法子
7.7.2.1.在现时条目中加入小的当场扰动
7.7.2.2.从这些启动条目出手奉行数值展望
7.7.2.3.存储恶果
7.7.2.4.当奉行了饱和屡次的模拟后，住手近似
7.7.3.输出平均后的展望恶果
7.8.爱泼斯坦算法的污点是需要多半的盘算推算
7.8.1.进行8次蒙特卡洛模拟需要8倍于一次展望的盘算推算机算力
7.8.2.出于这个原因，爱泼斯坦的鸠合预告方法直到20世纪90年代初才插足使用
7.8.3.欧洲中期天气预告中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)面前是基于51次独处的模拟进行展望
8.1.晶体管(transistor)和集成电路(integrated circuit)分别发明于1947年和1958年，它们匡助盘算推算机已毕了微型化
8.2.晶体管是一种电子开关，除了电子除外不包含任何其他不错畅通的部分
8.2.1.它体积小，功耗低，运行可靠，速率快得令东谈主难以置信
8.3.集成电路的发明让东谈主们不错以不可想议的低资本制造多半的微型晶体管，以及它们之间的金属聚合
8.3.1.每个盘算推算机芯片(computer chip)里面齐有一个集成电路
8.3.2.这些芯片即是当代盘算推算机的物理构件
8.4.摩尔定律
8.4.1.1965年，英特尔(Intel)调解创举东谈主戈登·摩尔(Gordon Moore)指出，他的工程团队冒失使单个集成电路上的晶体管数目每18个月增多一倍
8.4.1.1.盘算推算机的性能呈指数级增长
8.4.1.2.尽管性能普及了，盘算推算机的体积、资本和功耗却大幅下跌
8.4.2.摩尔莫得根由以为这种趋势不成连接到昔日
8.4.2.1.成为该行业的阶梯图
8.4.3.摩尔定律已被讲解是当代最伟大的预言之一
8.4.3.1.该定律还是灵验了半个多世纪
8.4.4.摩尔定律是盘算推算机强势崛起背后的驱能源
8.4.5.摩尔定律也鼓舞了算法数目的指数级增长
8.5.2008年，齐柏林大学的彼得·林奇(Peter Lynch)和IBM的欧文·林奇(Owen Lynch)在一部手机上近似运行了ENIAC开首的天气预告
8.5.1.他们的方法名叫“PHONIAC”，在一部普通的诺基亚6300型手机上运行
8.5.2.ENIAC用了24小时来完成单个预告
8.5.3.诺基亚6300型手机用时不到1秒
8.5.4.ENIAC重27吨
8.5.5.诺基亚6300型手机惟有91克
8.5.6.这即是摩尔定律在推崇作用
8.6.也曾奉行起来特地耗时的算法面前还是变成了通例操作
8.6.1.算法参谋的形态也曾看起来是纯表面的，面前统统是实用性的
《谈德经》：上善若水。水善利万物而不争，处世东谈主之所恶，故几于谈。居善地，心善渊，与善仁，言善信，正善治，事善能，动善时。夫唯不争，故无尤。
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发布于：山东省