Кіріспе

Монте-Карло троллейбусы немесе FERMIAC - физик Энрико Фермидің нейтрон тасымалдауды зерттеуге көмектесу үшін ойлап тапқан аналогты компьютер.

Операция

FERMIAC ядролық жүйелердің әртүрлі түрлеріндегі нейтрон тасымалын модельдеу үшін Монте-Карло әдісін қолданды. Нейтрондардың бастапқы таралуын ескере отырып, процестің мақсаты - әрбiр соқтығысуды, шашырауды және бөлінуді қоса алғанда, көптеген "нейтрондық генеалогияларды" немесе жеке нейтрондардың мінез-құлқының модельдерін әзірлеу. Бөліну кезінде пайда болатын нейтрондардың саны болжанады және осы нейтрондардың әрқайсысының мінез-құлқы біріншісімен бірдей үлгіленеді. Әр кезеңде псевдослучайный сандар әр нейтронның мінез-құлқына әсер ететін шешімдер қабылдауға қолданылады. FERMIAC осы әдісті ядролық құрылғының масштабтық диаграммасында екі өлшемді нейтрондық генеалогия жасау үшін қолданды. Құрылғыдағы барабандар тізбегі өткізілетін материалға сәйкес және жылдам және баяу нейтрондар арасында кездейсоқ таңдау арқылы орнатылды. Кездейсоқ сандар келесі соққыға дейінгі жолдың бағыты мен қашықтығын анықтады. Барабандар орнатылғаннан кейін, арба сызба бойынша дөңгелене отырып, жүріп бара жатқан жолын суреттейді. Диаграммада материалдың өзгеруі көрсетілген кезде барабанның параметрлері жалғастыру алдында сәйкес реттеледі.

Тарих

1930 жылдардың басында итальяндық физик Энрико Ферми жас ғалымдар тобын жетектеп, "Панисперна жолындағы балалар" деп атады, олар ядролық физика бойынша атақты эксперименттер жүргізді. Осы уақыт ішінде Ферми тәжірибелердің нәтижелерін болжау үшін тиімді қолданған "статистикалық үлгі алу" әдістерін әзірледі. Көп жылдан кейін, 1946 жылы Ферми ENIAC-тің алғашқы нәтижелерін қарауға қатысты. Отырысқа қатысқандардың арасында Лос-Аламос математигі Станислав Улам да болды. Ол Фермидің бұрын жасаған әдістеріне ұқсас статистикалық үлгі алу әдістерін жақсы білетін. Мұндай әдістер негізінен ұзақ, қайталанатын есептеулер талап етілуіне байланысты қолданылмай қалды. Алайда, ENIAC-тің есептеу қабілетін ескере отырып, Улам бұл әдістерді қайта жаңғыртуға мүмкіндік тапты. Ол өзінің идеяларын Джон фон Нейманмен талқылады, ол ақыр соңында ENIAC-ті Монте-Карло әдісін (статистикалық үлгі алу әдістері деп аталатын) әр түрлі нейтрон тасымалдау мәселелерін шешу үшін қолданды. Алайда, ENIAC-ті осы мақсатта пайдалану үшін алдымен оны тұрақты орнына Баллистика ғылыми-зерттеу зертханасына көшіру керек болды. ENIAC-тің жұмысын тоқтатқан кезде Ферми өзінің аналогты құрылғысын жасау идеясын ойлап тапты. Ол өзінің әріптесі Л.Д.П. Кингке осы аспапты жасауды тапсырды. Құрылғы шамамен екі жыл бойы қолданылды. 2015 жылы Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche "Enrico Fermi" құрылғысының көшірмесін жасады.