>物理シミュレーションをする時、どのくらいプログラミングの知識があればいいのか?入力中の回答があります。ページを離れますか?※ページを離れると、回答が消えてしまいますページを離れるA回答を続ける入力中のお礼があります。物理学で自然現象をパソコンでシミュレーションするとき、プログラム言語はどのようなものを使うのでしょうか?よく知られたC言語やJava等は使わないのでしょうか?専門的なプログラム言語がいろいろあるのでしょうか?今後パソコンで物理シミュレーションを行うことになったとき、プログラムに関してはどのくらいの知識があればいいのでしょうか?基本的な本を見るとBasicやFortranを使ってシミュレーションの説明をしているものがありますが、このような基本的な言語も使えるようになったほうがよいのでしょうか?C言語やJava、VBなど一般的によく知られたプログラミング言語も覚えたほうがよいのでしょうか?通報するこの質問への回答は締め切られました。計算」に関するQ&A:C言語初心者で早速詰まってしまいました。通報するこの回答へのお礼アドバイスありがとうございます。これからは、自分がどういう研究をするのか明確にして、しっかり勉強していきたいと思います。ありがとうございました。14:00他のかたとは違う答えになりますが。自然現象をシミュレーションと言ってもいろいろですから、答えもいろいろになります。あと、radioswimmerさんがどのような環境にいるのかでも変わります。殆どのシミュレーションは、mathematicaという数式処理ソフトを使って行っています。これはグラフィクス出力もできます。FortranやCなら何日も要するプログラミングもこれなら数時間とか数10分でできます。自分で買うには高いのがつらいですが、大学等であれば使える環境ではないでしょうか。他にも数式処理ソフトは例えばMATLABとかいくつかあります。詳しい先達が居るか居ないかとかで選べば良いと思います。mathematicaでは間に合わない巨大な数値計算を要するシミュレーションの場合は、やむなくC言語でプログラミングしています。結果をグラフィクス等でビジュアルに出す場合はつらいですので、これまたしょうがないから、Cプログラムで処理して得た結果の数値ファイルをmathematicaにimportしてグラフィクスにしています。目的によっては専用のシミュレータが既に用意されています。電子回路ならSPICEがあります。パソコン用のpSPICEは無償のものもあります。私はそれを使っています。数式とかプログラムとか全く要りません。電子回路ではなくても、自然現象の微分方程式表現は電気回路と同じ微分方程式になるということで、自然現象を電気現象に置き換えてSPICEでシミュレーションしている人もいると聞いています。私はFortranは使いません。プログラミングとしてはCで間に合うと思っています。Fortranも使えた方が良いに決まっていますが、道具をいろいろ学習する時間が惜しいのです。特定用途に開発されたシミュレータにはFortranの知識を要するものもあります。その種のシミュレータが存在する分野のシミュレーションを行うなら、そして自分で一からシミュレータを開発するのでないのなら、Fortranは必須となるわけです。通報するこの回答へのお礼さまざまなアドバイスありがとうございます。非常に参考になりました。今後、どのようなシミュレーションを行うか、自分なりに明確にして、勉強していきたいと思っています。ありがとうございました。09:22>Linuxは、使えるようになるとどんなメリットがあるのでしょうか?グリッドコンピューティングなどをするときには使うことがあるし、何よりOSが軽く、安定していて、FortranもC/C++等の言語も簡単に手に入るため、安価(というよりほとんどフリー)に環境を整えられます。言うとLinux上で開発されたさまざまなツールが手に入るので、自分で一から開発しなくてもよく効率がよいです。>ひととおり使えるようになるには時間がかかるでしょうか?1年くらいかかるのでしょうか?基本を覚えるのはそんなに難しくありません。どちらかというと数値演算に必要な数学を覚える/理解する方が大変です。早く計算するために数学の知恵を沢山盛り込んでいるのが数値演算ですから。言語は必要に応じて覚えればよい程度です。それ以上に数学ですね。いう本を読んでみて下さい。数値演算の基礎が詰まった本です。丁寧な回答ありがとうございます。Linuxは使えるようになるには大変そうですが、是非とも覚えたいものです。数値演算の知識を覚えるのが大切ということが良く分かりました。文献も紹介してくださってありがとうございました。17:00覚えて損はない言語はFortranとC/C++)です。最近ではC/C++の演算ライブラリも充実してきているので、これで書くとWindowsのグラフィカルも利用しやすいです。C++であれば複素数演算なども行えますから。膨大な計算を行おうとするとFortranを使いたくなります。処理量が多いことが予想されて、パソコンでは手に余る計算になりそうな場合ははじめからFortranで記述して、高速なコンピュータ(スパコンとか大型計算機)で計算させるようなこともしたりします。覚えた方がよいかもしれません。OSはWindowsだげてなくLinuxも忘れずに。回答ありがとうございます。Fortranは古い言語というイメージがありますが、いまだに現役なんですね。みなさんのコメントを総合しますと、Fortran、C、Javaをまず覚えたほうがいいようですね。Linuxは、使えるようになるとどんなメリットがあるのでしょうか?いずれにしても、覚える言語はかなりありますね。11:25その出力結果も考慮するといいかもしれません。出力結果が数値の表であったり、単純なグラフでいいならあまり言語は問わないと思います。(問題となるのは数値精度でしょうか。小数点を含む最大桁数をチェックしてください)しかし、その出力をアニメーションやCGで出力したいとなると、そちらの知識が必要になるかもしれません。Fortranはグラフィカルな表現には弱いので、それだけで全てを行おうとすると不利です。手法としては・Fortranなどで出力データ(数値のみ)を作成し、グラフィック出力を別言語やツールで行う・最初からグラフィック出力も出来る言語で行う(ただ、シミュレーション計算と画像処理で倍の勉強必要な事は変わらない)こんな感じになると思います。あとはサンプルとなる資料にも左右されます。物理シミュレーションと言っても、全ての計算を自分で考えるんではなく、部分的に他の専門書のプログラムを借りる事も多いと思います。いう資料が多い言語を選ぶと言うのも手です。回答ありがとうございます。僕が興味があるのは、アニメーションやCGというより技術計算のほうなので、Fortanあたりを覚えるのがよさそうですね。ありがとうございました。09:24自然現象のシミュレーションはいわゆる技術計算と可視化の2つの組み合わせで構成されていると考えていいと思います。前者には、数値計算と数値解析の基本的知識が必要となります。具体的には、No.2の方が最初に書かれている事柄です。常微分方程式だけでなく、積分や変微分も扱う可能性がありますから、その場合は、それらに対応する計算法も必要です。他には乱数に関する知識が要求される可能性が大きいです。言語は何でもいいのですが、やはりFORTRANが最適です。演算速度をあまり問わない程度の規模の問題で、普通のパソコンレベルで処理するのであれば、CかC++かJavaで書けばいいでしょう。可視化の部分は、おそらくJavaを使うのが楽です。質問者さんがプログラミングの初学者で、手始めに何かひとつ言語を選んで、物理シミュレーションを学ぶのであれば、個人的にはJavaで取り掛かることをお勧めします。回答ありがとうございます。私は技術計算のほうに興味があるので、数学の知識がまず必要なんですね。ありがとうございました。――といった数値計算の基礎が、まず必要だと思います。上記が既に習得済みだとした上で、プログラミング言語について言えば、加減乗除の計算と基本的な入出力ができれば、何でも良いです。結果を可視化(visualize)したり、グリッドで並列計算させたいと言った場合は、別種のプログラミング知識が必要となりますが。回答ありがとうございました。数値計算の基礎がまず必要なんですね。本を買ったり、図書館に行ったりして勉強します!ありがとうございました。08:36大学の卒業研究で物理シミュレーションを行っていました。物理シミュレーションには大量の数値演算を行う必要があります。これを高速にかつ簡単に行うのにはやはりFORTRANが最適です。Basicや(特にインタプリタ)Javaなどでは膨大な演算処理をするのには遅すぎますし、Cでは複雑な演算処理を行うのは難しいです。ちなみにプログラミングの能力はそれほど問われないはずです。それよりも数学や物理学に対する知識が必要でしょう。回答ありがとうございます。数学や物理に関する知識のほうが大事なのですね。グラフ」に関するQ&A:expという理解できない記号があります。言語」に関するQ&A:データソース名および指定された既定のドライバが見つかりません。単刀直入に言うと宇宙科学で必要な知識で物理学が有ります。全ての自然現象には法則というものが存在するだろうと考えて、ここまで物理学は発展してきたんですよね。写真の問題の解答をお願い致します。物理の教科書についてです。回答数ランキングです。職業恋愛アドバイザー・婚活アドバイザーこの専門家の回答をチェック他の専門家の回答をチェックこのQ&Aを見た人が検索しているワードシミュレーションプログラミングシュミレーション物理プログラムこのQ&Aと関連する良く見られている質問Q物理学を学んだ学生の就職について物理学を学んで修士課程を終えたとして就職でどうのような選択肢がありますか?Aベストアンサーbuturidaisukiさん、こんにちは。就職のことはやはり気になりますよね。同じようなことを普段よく尋ねられるので、多くの卒業生を見てきた経験から現実にどうかということを書かせていただきます。結論から書きますと、ANo.1~ANo.3の皆さんも書かれているように、本人さえしっかりしていれば、大抵の会社は選択肢に入ると思います。ANo.4さんは、分野は影響は受けると書かれていますが、ある程度、そういうこともあるでしょうが、それほどではないと私は思います。いうのは、元々、理学部を卒業する場合には、勉強した「知識」をそのまま使って企業で活躍するというセンスよりも、むしろ、そこで習得した「能力」を生かすというセンスだからです。逆にもし工学部を卒業しても、そこで学習した知識がそのままどんぴしゃで企業でも使えるケースは珍しいようです。物理の中での理論と実験の違いですが、私の知る限り、理論だと実験よりも会社には不利ということはないと思います。それには二つ理由があります。一つは現代の産業の現状は、IT系に重点が移ってきていて、理論系なら殆どの場合コンピューターをかなり使いますので、その面でかえって有利であること。一つは測定器や作業機械の使い方などは、実験系だからといって同じ機械を使うとは限りませんし、どちらにしても入社後に勉強するケースのほうが多いと思われるからです。企業の中で、理学部出身の人が工学部出身の人よりも少ない主な原因は、日本中で工学部の定員が非常に多いことでしょう。私の見る限り、卒業生が就職で苦労するケースは、分野というよりも、むしろ個々人のパーソナリティに依ることが多いように思われます。企業では周りの環境に柔軟に順応してくれる人、しっかり意思疎通の出来る人を好むでしょうし、当然、企業の利益にかなわないことをしたいという人は、どんな学部の卒業生でも取らないでしょう。次に具体的な現状を書きます。どこの大学とは、もちろんここでは書けませんが、卒業生の就職先はやはりIT係を中心に製造業が多いです。それは元々日本の産業構造自体がIT係に重点が移ってきているためだと思います。一言にIT係といっても、かなり幅が広いですし、IT係以外の製造業も多いです。どんな製造業でも最近はコンピューターはかなり使うと思われます。製造業の中には当然、民間企業の研究所に就職するケースもあります。民間企業の研究所では、ごく一部の例外を除いて、その企業の利益に直結することを研究します。その内容は、物理学に基礎を置いた研究もありますし、物理学とは直接の関係のない研究をすることもあります。物理の卒業生はどちらの方向にも進んでいます。「直接の関係のない」と言っても、物理はあらゆるものの基礎になりますから、殆どのものは何らかの関係はあります。次に多いのは、公務員や中学高校教諭だと思います。その場合は、もちろん、公務員試験の勉強や、教員免許をとり教員採用試験の勉強をする必要があります。製造業に比べれば、数は少なくなりますが、商社や金融関係に就職した人もいます。特殊な例ではパイロットになった人もいます。物理学を勉強したのに、就職した後に直接に関係のないものをやるのは勿体ないとか、しんどいとか思われるかもしれません。ANo.3さんも書かれているように、物理学というのは、あらゆる学問や科学技術の基礎であり、また、知識そのものを使わなくても、物理学を学ぶ過程で習得した「現実に根ざした論理的思考」というのは、どんな分野にも共通に必要なものなのです。いう物理学の方法は、あらゆることに適用が可能です。「知識の陳腐化」ということがあります。技術というものは日進月歩ですから、大学でどんな分野の学問をした場合でも、どのみち入社後にも勉強をし続けていかないといけません。理学系と工学系の違いは、理学部で勉強したことは、時間が立って成り立たなくなるようなことではないというところです。物理で言えば、力学や電磁気学などの知識が陳腐化することは未来永劫ありません。それらは自然界の法則だからです。ところがある特定の「技術」というものは、多くの場合数年で陳腐化してしまいます。逆に基礎的な知識が必要になったときに、技術だけを学んでいた人が基礎に立ち戻って勉強しなおすのは、大変なエネルギーが必要になります。一度でも基礎を十分に勉強したことがある人は、忘れてしまっていても、少し勉強すれば思い出すことができます。基礎をしっかり勉強した上に応用を勉強するほうが、応用だけを勉強しているより安心です。これは教育関係に進む場合も同様だと思います。理学部でしっかりその分野の内容を勉強しつつ教員免許も取るほうが、教育学部で教員免許をとるよりも好ましいと、個人的には思っています。(両方やるのは確かに大変ですが。)最後に、修士課程に進むメリットについて付け加えます。学習するわけですが、それは学問の基礎の部分です。卒業研究~修士課程で、研究(らしきもの)に手を染めることにより、その基礎部分の知識の本当の意味が、より正しく深く理解できます。身につけることができます。研究の世界では必要に応じて問題を自分で整理して設定する能力が求められます。誰かがきれいに作った問題を解くだけの話ではなくなってくるのです。そのような能力はどんな分野に就職しても必要とされるものです。大学院ではその部分も学ぶことが出来るはずです。buturidaisukiさん、こんにちは。就職のことはやはり気になりますよね。同じようなことを普段よく尋ねられるので、多くの卒業生を見てきた経験から現実にどうかということを書かせていただきます。結論から書きますと、ANo.1~ANo.3の皆さんも書かれているように、本人さえしっかりしていれば、大抵の会社は選択肢に入ると思います。ANo.4さんは、分野は影響は受けると書かれていますが、ある程度、そういうこともあるでしょうが、それほどではないと私は思います。物理の実験系で必要なプログラミング言語には主にどのようなものがあるのでしょうか。Fortranなどは実際使われているのでしょうか。本当に何をしたいかですね。Fortranはライブラリ資産が多く残っているので読む程度の知識は必要でしょうが、それでバリバリ書くのは今の時代にそぐわないでしょう。Basicが良いです。Simulinkです。今はPCが速いので、頑張って自分の得意と思っている言語でプログラミングするより、その場にある高級言語使って、パッと解く方が簡単です。環境構築が面倒臭いのですし。出来ればグラフィック処理が充実しているのが良いです。MathematicaもMatlabもどちらも良く似たフリーソフトがあるので、学生ならそれらでも良いと思います。いう点においてExcelは良いソフトです。その上で、もうちょっと高度や高速にしたい欲求があればCでプログラミングするという手順と思います。一つ習得すると、プログラミングのコツを覚えるので、他の言語の習得はだんだん楽になりますよ。英語やドイツ語、中国語を習得するよりはるかに簡単です。本当に何をしたいかですね。Fortranはライブラリ資産が多く残っているので読む程度の知識は必要でしょうが、それでバリバリ書くのは今の時代にそぐわないでしょう。Basicが良いです。Simulinkです。今はPCが速いので、頑張って自分...続きを読む他の回答も見るQ物理学で研究職につくには現在、高3の受験生です。僕は、将来は物理学で研究職につきたいと思っています。物理学という分野でも同じ事が言えると思っています。大学レベルの事を勉強しているなんて事もありません。それでも、やっぱり研究職につきたいと思います。痛い目見たりしてしまうでしょうか?何か質問がよくわからなくなってしまったんですが(笑)とりあえず、物理学科に行って、研究職につける人というのは、どれくらいいるもんなんでしょうか?AベストアンサーNo.2です。No.2で原子核理論と原理核実験を書き忘れるという失態を犯してしまいました。その他、生物物理などもあります。No.3の方が書かれていますが、物理は実力主義の世界なので、出身大学は関係ないです。実力主義の結果として東大や京大の特定の大学出身者に偏る傾向があるということになります。東工大は東大出身の教授が多いのですが、それは東工大出身者をコネで採用するということをしていないので、実力で採用した結果そうなってしまうだけです。優秀な研究者もたくさんいますので、ご安心ください。物理学者になることだけが目標であれば、どうせ学部では基礎的な勉強しかしないし、教授と専門分野について語りあうことも一切ないので、旧帝大だろうが地方大だろうがどこでも一緒です。一般に優秀な者は入試程度でつまづくはずはないです。宇宙にご興味がおありとのことですが、大きく2つのパターンに分けられると思います。1.数学が得意で、物事の原理を根本的に突き詰めるのが好き2.漠然と宇宙が好き1でしたら、初期宇宙などの宇宙理論、もしくは素粒子論がよいでしょう。2でしたら、観測的宇宙論や宇宙観測がよいでしょう。宇宙理論はかなり人気のある分野ですよ。私は東大出身ですが、同期で宇宙理論に進んだ人は数人いました。(全員、とても優秀な方でした。)残念ながら全員、途中でやめていきました。宇宙理論はそんな感じです。だいたい、宇宙理論は各大学にポストが2つや3つくらいしかないわけです。ある大学のポストが2つと仮定して、そのポストについている教授、助教授の年齢が55歳、45歳だったら、(定年が65歳なので)あと10年間はその大学では全く空きがでません。入ってくるわけですから、おのずから競争は厳しくなります。いう分野は博士課程を終えたあと、世界中を任期が2,3年のポスドクをやりながら転々とします。ポスドクが切れちゃって半年や1年くらい無職になったりする人もいます。そこまでして続けるというのは、物理が好きというのを通り越していて、物理教の狂信者といった感じですね。諸国を転々として、日本に空きができたら帰ってくるという感じでしょうか。旧帝大で宇宙理論のポストにつこうと思ったら、それなりの能力と覚悟が必要でしょう。基準を下げれば、結構簡単です。日本には実はたくさん大学があって、地方大学で一般教養の学生に物理を教えるポストや、国際××福祉大学のような聞いたこともないような私立大学で文系の学生にエクセルやワードの使い方を教えるポストもたくさんあり、そういうのは割と簡単になれます。理論でしたら、お金がもらえて時間があればどこにいようが研究はできるので、そういう手もあります。ちなみに、宇宙観測に行った同期数人は、ほとんど研究者としてのポストか、JAXAや民間企業などで観測衛星の開発にかかわる仕事についています。とかなりスムーズに進むケースが多いです。生物系では、博士課程の途中で助手になる人もいますし、分野によっていろいろですよ。今は理系は修士まで行くのが当たり前で、優秀な大学院生も大勢いる一方で、学部の内容さえろくに理解していない本来大学院に来る必要もない大学院生も山ほどいるのが現状です。遠慮することないと思いますよ。(意外かもしれませんが大学より大学院の方が簡単に入れます)そこそこの大学を出て修士までだったら、希望すれば大抵どこでも就職できるので、とりあえず物理学科に行って勉強したらいいと思いますよ。理論物理は人間の能力を極限まで鍛えるのに最適です。物理をやめて今は他の分野の仕事をしている友人が「場の量子論を経験した以上、他の分野の学問は簡単にしか思えない」と語っていました。確かに数式には極端に強くなります。修士で就職する場合、修士1年の終わり頃から就職活動を開始しなくてはいけないので、大学院に入って1年以内に決断する必要があります。長い間迷っている時間はないです。その時期はまだ場の量子論の初歩をかじりかけた段階だと思うので、さしずめ1950年代までくらいの物理しか知らないでしょう。物理の全体像を把握する前に続けるかやめるか決断しなくてはいけないということです。博士課程まで行って博士号をとるのは簡単なことですが、そこまで行くと27歳なのでそれなりのリスクが伴うことを覚悟しておく必要があります。最後に、ノーベル賞を受賞した朝永振一郎(ともながしんいちろう)は、物理学者になると父親に話したときに止められたそうです。そんな道に進んでも高校の教師になるのが成れの果てだぞ、それでもいいのか、と。朝永さんは、好きだからそれでも構わないと思い、物理の道を選びました。私もこれから進もうとする人に少し怖気づかせることを書いてしまいましたが、kiku511様は朝永さんのようにすごい才能があり、次々と大発見をして歴史に名を残すような学者になるかもしれませんね。