کتاب صوتی آموزش جامع مدل‌سازی سلسله‌مراتبی و سیستم‌های چندفیزیکی با ModelingToolkit.jl

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آموزش جامع مدل‌سازی سلسله‌مراتبی و سیستم‌های چندفیزیکی با ModelingToolkit.jl

موضوع کلی: مهندسی نرم‌افزار و محاسبات علمی

موضوع میانی: مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های پیچیده با زبان جولیا

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی و فلسفه مدل‌سازی مبتنی بر اجزا در جولیا
• 2. نصب و راه‌اندازی محیط برنامه‌نویسی علمی جولیا
• 3. آشنایی با بسته ModelingToolkit.jl و ساختار سیستم‌های دینامیکی
• 4. مفاهیم پایه متغیرها، پارامترها و معادلات در سیستم‌های نمادین
• 5. تعریف سیستم‌های جبری-دیفرانسیلی (DAE) در جولیا
• 6. مدل‌سازی سلسله‌مراتبی و ساختار درختی در سیستم‌های پیچیده
• 7. استفاده از سیستم‌های اکسی (Acausal Modeling) در مدل‌سازی
• 8. مدیریت معادلات و ساده‌سازی نمادین در مدل‌های بزرگ
• 9. اتصال اجزا و سیستم‌های فرعی در قالب کامپوننت‌های استاندارد
• 10. کار با کتابخانه‌های استاندارد مدل‌سازی (ModelingToolkitStandardLibrary)
• 11. شبیه‌سازی سیستم‌های الکتریکی خطی و غیرخطی
• 12. مدل‌سازی سیستم‌های مکانیکی چندجسمی
• 13. تحلیل سیستم‌های انتقال حرارت و ترمودینامیک
• 14. مدل‌سازی سیستم‌های هیدرولیک و سیالات
• 15. ترکیب حوزه‌های مختلف در سیستم‌های چندفیزیکی (Multi-physics)
• 16. تکنیک‌های اتصال درگاه‌ها (Ports) و کانکتورها
• 17. استفاده از سیستم‌های کنترل و بلوک‌های کنترلی در مدل‌سازی
• 18. پیاده‌سازی کنترل‌کننده‌های PID و فیدبک در سیستم‌های دینامیکی
• 19. روش‌های حل عددی معادلات دیفرانسیل در بسته DifferentialEquations.jl
• 20. انتخاب حل‌گرهای مناسب برای سیستم‌های سخت (Stiff Systems)
• 21. تحلیل حساسیت پارامتریک در مدل‌های شبیه‌سازی
• 22. بهینه‌سازی پارامترهای سیستم برای دستیابی به پاسخ مطلوب
• 23. تخمین پارامترها با استفاده از داده‌های تجربی
• 24. کالیبراسیون مدل‌های پیچیده با الگوریتم‌های بهینه‌سازی
• 25. تحلیل پایداری سیستم‌های دینامیکی در محیط جولیا
• 26. بررسی پاسخ فرکانسی سیستم‌های مدل‌سازی شده
• 27. تولید کدهای بهینه و کارایی در محاسبات علمی
• 28. مستندسازی و گزارش‌گیری از نتایج شبیه‌سازی
• 29. پیاده‌سازی مدل‌های مرتبه کاهش‌یافته (Reduced Order Modeling)
• 30. بررسی خطاهای عددی و پایداری در شبیه‌سازی‌های طولانی‌مدت
• 31. کاربرد مدل‌سازی در تحلیل سیستم‌های قدرت و انرژی
• 32. مدل‌سازی سیستم‌های بیولوژیکی و شیمیایی ساده
• 33. مدیریت حافظه و بهینه‌سازی مدل‌های با مقیاس بزرگ
• 34. استفاده از قابلیت‌های موازی‌سازی در شبیه‌سازی سیستم‌ها
• 35. توسعه کامپوننت‌های سفارشی و کتابخانه‌های شخصی
• 36. اعتبارسنجی مدل‌های چندفیزیکی در برابر واقعیت
• 37. نکات پیشرفته در عیب‌یابی مدل‌های پیچیده
• 38. یکپارچه‌سازی مدل‌های جولیا با سایر ابزارهای مهندسی
• 39. پروژه نهایی: طراحی و شبیه‌سازی یک سیستم جامع چندفیزیکی