Об’єктно-орієнтовані динамічні моделі в курсі комп’ютерного моделювання

Abstract

Метод молекулярної динаміки є потужним засобом дослідження найрізноманітніших систем; його теоретичні основи, маючи корені у класичній механіці, легко засвоюються студентами. На жаль, реалізація методу часто викликає утруднення через необхідність програмування чисельних алгоритмів та інтерфейсу користувача, що призводило до стрімкого росту розміру програм та утруднювало їх налагодження. Тому, пропонуючи студентам ознайомлення з методом у лабораторному практикумі з моделювання, ми або пропонували шаблони програм, як автори [1], або застосовували спеціалізовані середовища для моделювання. Застосування об’єктного підходу до реалізації чисельних методів дозволяє суттєво підвищити наочність програм. Саме цьому при переробці курсу комп’ютерного моделювання для студентів фізико-математичних факультетів як інструмент моделювання нами була обрана об’єктно-орієнтована мова Python, що разом із своїми модулями (NumPy, Scientific, Visual та ін.) утворює об’єктно-орієнтоване середовище моделювання, застосування якого дозволило студентам зосередитися на моделі замість деталей програмування.