مقدمه‌اي بر روش شبيه‌سازي مونت كارلو

An Introduction to the Monte Carlo Simulation Methods

روش مونت كارلو چيست و چگونه مي‌توان از آن براي شبيه‌سازي فرايندها استفاده كرد؟ چه نوع مسايلي را مي‌توان به كمك اين روش حل كرد؟ آيا اصولا روش مونت كارلو مفيد است و مزيت آن بر ساير روش ها چيست؟ اين‌ها و پرسش‌هايي از اين قبيل در ذهن بسياري از دانشجويان يا پژوهشگران در زمينه‌هاي علوم و مهندسي شيمي و پليمر نقش بسته و همه به دنبال پاسخي براي آن هستند. به نظر مي‌آيد، مهم‌ترين زمينه كنجكاوي در اين باره نام خاص اين روش است كه به يك منطقه تفريحي اشاره دارد و در نوع خود نام‌گذاري منحصر به فردي است. عامل ديگر گسترش روزافزون نوآوري‌هاي رايانه‌اي‌هاي سخت‌افزاري و افزايش قابليت‌هاي محاسباتي بسيار پيشرفته است كه منجر به توجيه‌پذيري انجام شبيه‌سازي‌هاي پيچيده و زمان‌بر به كمك اين روش مي‌شود. افزايش چشمگير تعداد پژوهش‌ها و مقالات علمي انتشار يافته در نشريات معتبر علمي مبين علاقه و جهت‌گيري نگرش‌هاي پژوهشي در اين زمينه است. امروزه انواع روش‌هاي شبيه‌سازي مونت كارلو براي تشريح رفتار فرايندهاي با ماهيت تصادفي يا حتي فرايندهاي با ماهيت غيرتصادفي به آساني به كار گرفته مي‌شود. در اين نوشتار سعي بر اين شده است تا اطلاعات لازم مقدماتي براي ايجاد انگيزه و علاقه در جهت استفاده از اين‌گونه روش‌ها، به همراه فنون متداول در شبيه‌سازي مونت كارلو و زمينه‌هاي گوناگون كاربردي آن به طور مختصر ارايه شود.

The Monte Carlo simulation method and its mode of actions in different processes are introduced. This article addresses some answers to some frequent questions raised by students of chemical and polymer engineering on Monte Carlo simulation methods. The interesting name on this method and the extraordinary developments in both soft and hardware facilities in computer world encourage the researchers to explore and solve complex problems using this method. Consequently, the increase in the number of research areas in academic centers focuses on the stochastic and especially on the Monte Carlo methods. The fundamental issues and requirements are presented for how to begin the Monte Carlo simulation method. A little historical origin and a detailed example are given as standard reference for students who are willing to pursue their research on Monte Carlo simulation methods.