Processingを用いた数値計算 （Processing Advent Calendar 2013）

※HTML5(canvas)とJavaScript(Processing.js)に対応したブラウザで見てください。


◎物理系
＜ブラウン運動＞ ＜波動方程式＞ ＜移流拡散方程式＞

◎生物系
＜フラクタルの木＞
＜ブラッセレータモデル＞ ＜フィッツフュー・南雲モデル＞
＜チューリング・パターン＞ ＜グレイ・スコットモデル＞


コンピュータを用いて行われる計算科学は、理論科学・実験科学に次ぐ第三の研究法と言われています。
ツールとしては、FortranやC言語、Pythonなどがありますが、最近はProcessingを使う動きもあるようです。
手軽さが魅力のProcessingは、アーティスト・デザイナー向けの印象があるように思いますが、
今回は工学的な視点から、シミュレーションのツールとしての一面に焦点を当ててみました。
各ページの解説は所々いい加減かもしれませんが、ご容赦ください。

ちなみに、今回参考にした書籍は以下の通りです（一部）。
・三井和男. デザイン言語 Processing入門 - 楽しく学ぶコンピュテーショナルデザイン. 森北出版, (2011).
・望月敦史. 生命科学の新しい潮流 理論生物学. 共立出版, (2011).



……とは言え、Processingも研究の道具として使うとなると、色々と気を付けるべきことは多そうです。

まず数値計算自体の問題ですが、結果はそもそも近似解である上、実験で確認できないことも多いため、
検証方法や誤差などに注意して、その妥当性を検証する必要があります。
ただ逆に、実験結果にも誤差がありますし、実験できないことも研究できる訳なので、
「計算科学は他の研究法を補完するもの」と考えるのが一番良いかと思います。

Processingに関しては、他言語で作ったプログラムとの互換性や、処理速度も問題になります。
また、ミリ秒単位のアニメの制御は不得意らしく、正式な場で使うには不向きかもしれません。
Processingは簡単で便利だとは思うのですが、本格的に使うのは難しそうです。

ただ、プログラミングの勉強には最適だと思いますし、可視化の手法として魅力的なので、
もっと活用の場が広がってもらえればと思います。


イベント：　Processing Advent Calendar 2013


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