Cuốn sách truy cập mở này nhằm mục đích hiểu sâu hơn về mối quan hệ giữa các hệ thống vật lý không gian mạng (CPS) với tư cách là hệ thống kỹ thuật xã hội và các biểu diễn kỹ thuật số của chúng với trí tuệ nhân tạo (AI) đan xen. Chương giới thiệu mô tả các cột mốc quan trọng trong khoa học máy tính tạo cơ sở cho việc triển khai bản sao kỹ thuật số và bản thân kỹ thuật số.

ài nguyên giáo dục mở này trình bày các phương pháp mô hình hóa hệ thống hiệu quả, bao gồm đồ thị Lagrange và trái phiếu, cũng như ứng dụng công cụ phần mềm kỹ thuật có liên quan, 20-sim. Nội dung này được thiết kế dành cho sinh viên kỹ thuật và các chuyên gia trong lĩnh vực này để hỗ trợ họ hiểu và áp dụng các phương pháp này để lập mô hình, mô phỏng và thiết kế các hệ thống kỹ thuật.

Cuốn sách truy cập mở này cung cấp nhiều ví dụ thực hành minh họa cách điều chỉnh siêu tham số có thể được áp dụng trong thực tế và cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cơ chế hoạt động của các phương pháp học máy (ML) và học sâu (DL). Mục đích của cuốn sách là trang bị cho người đọc khả năng đạt được kết quả tốt hơn với thời gian, chi phí, công sức và nguồn lực ít hơn đáng kể khi sử dụng các phương pháp được mô tả ở đây. Các nghiên cứu điển hình được trình bày trong cuốn sách này có thể chạy trên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay thông thường. Không yêu cầu cơ sở tính toán hiệu năng cao. Ý tưởng cho cuốn sách bắt nguồn từ một nghiên cứu được thực hiện bởi Bartz & Bartz GmbH cho Văn phòng Thống kê Liên bang Đức (Destatis). Dựa trên nghiên cứu đó, cuốn sách hướng tới những người thực hành trong ngành cũng như các nhà nghiên cứu, giáo viên và sinh viên trong giới học thuật.

Cuốn sách có nội dung chủ yếu xoay quanh hai lĩnh vực: kỹ thuật và khoa học máy tính. Thông qua việc áp dụng kiến thức khoa học và các phương pháp tiên tiến dựa trên máy tính kết hợp với các mô hình vật lý ở mức độ chưa từng có trước đây, các công nghệ và phương pháp được thúc đẩy, có thể được sử dụng để lập kế hoạch và tối ưu hóa các hệ thống và quy trình sản xuất. Kết quả là, sẽ có được sự hiểu biết cơ bản cũng như các hệ thống, công cụ và thuật toán tính toán mở rộng, giúp cải thiện đáng kể việc tích hợp các phương pháp tính toán tiên tiến để giải quyết các vấn đề của hệ thống và quy trình sản xuất. Cuốn sách truy cập mở này là mối quan tâm của bất kỳ nhà nghiên cứu nào liên quan đến lập kế hoạch quy trình và nhà máy trong sản xuất, như cắt và sản xuất bồi đắp

Cuốn sách truy cập mở này mô tả các ứng dụng hiện đại của mô hình tính toán của con người để thúc đẩy thần kinh học, điều trị ung thư và nghiên cứu tần số vô tuyến bao gồm các lĩnh vực quy định, an toàn và truyền thông không dây. Người đọc làm việc trên bất kỳ ứng dụng nào có thể khiến con người tiếp xúc với bức xạ điện từ sẽ được hưởng lợi từ việc cuốn sách này đề cập đến các mô hình và kỹ thuật mới nhất hiện có để đánh giá tính an toàn và hiệu quả của một công nghệ nhất định một cách kịp thời và hiệu quả

Trong cuốn sách giáo khoa này, chúng tôi tập trung vào mô hình toán học của các hiện tượng vật lý liên quan. Thay vì sử dụng mô hình số, mục đích là rút ra các mô hình phân tích đơn giản hóa nhằm tối đa hóa sự hiểu biết. Các điện cực xốp, sự vận chuyển khối lượng ion và dòng chảy đa pha là những chủ đề trọng tâm trong cuốn sách này. Các ví dụ bao gồm mô hình hóa độ bão hòa nước trong lớp khuếch tán pin nhiên liệu, phần khí và phân bố dòng điện trong máy điện phân nước kiềm, phân bố điện thế trong chất điện phân nhị phân bên trong điện cực pin xốp và phân bố nồng độ trong kênh dòng chảy của pin dòng oxy hóa khử.

Hiện nay, việc sử dụng ngày càng nhiều máy điện và bộ truyền động điện trong các ứng dụng quan trọng hơn đã thúc đẩy nghiên cứu về giám sát tình trạng và khả năng chịu lỗi. Việc giám sát tình trạng của máy điện có tác động rất quan trọng trong lĩnh vực bảo trì hệ thống điện, chủ yếu vì các chức năng tiềm năng của nó là dự đoán sự cố, xác định lỗi và ước tính độ tin cậy động. Việc chẩn đoán lỗi của máy điện và bộ truyền động đã nhận được rất nhiều sự quan tâm do lợi ích của nó trong việc giảm chi phí bảo trì, ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động đột xuất và trong nhiều trường hợp, ngăn ngừa tác hại và gián đoạn sự cố.

Cuốn sách này là kết quả của sự lựa chọn cẩn thận những người đóng góp trong lĩnh vực CFD. Nó được chia thành ba phần theo mục đích và cách tiếp cận được sử dụng trong việc phát triển các đóng góp. Phần đầu tiên mô tả các công cụ điện toán hiệu năng cao (HPC) và tác động của chúng đối với mô hình CFD.

Ngày nay mô hình toán học và mô phỏng số đóng vai trò quan trọng trong đời sống và khoa học tự nhiên. Nhiều nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển các phương pháp và kỹ thuật khác nhau để giúp hiểu được hành vi của các hệ thống rất phức tạp, từ hoạt động của não có tầm quan trọng thực sự trong y học đến dòng chảy hỗn loạn với các ứng dụng quan trọng trong vật lý và kỹ thuật.

Sổ tay gồm hai phần này tập trung vào công việc mà Dự án so sánh và cải tiến mô hình nông nghiệp (AgMIP) đã hoàn thành bằng phương pháp mới — Giao thức đánh giá tích hợp khu vực AgMIP — ở Châu Phi cận Sahara (SSA) và Nam Á (SA), với nguồn tài trợ từ Bộ Phát triển quốc tế Vương quốc Anh. Thông qua nghiên cứu này, AgMIP cải thiện đáng kể đặc điểm và hiểu biết về an ninh lương thực ở SSA và SA cũng như cách thức an ninh lương thực này bị ảnh hưởng bởi biến đổi và biến đổi khí hậu.