Título: | Continuous time modeling made functional : solving differential equations with Haskell |
Autor(es): | Rocha, Eduardo Lemos |
Orientador(es): | Medeiros, José Edil Guimarães de |
Assunto: | Equações diferenciais Computadores Linguagem de programação (Computadores) |
Data de apresentação: | 11-Mai-2022 |
Data de publicação: | 18-Nov-2022 |
Referência: | ROCHA, Eduardo Lemos. Continuous time modeling made functional: solving differential equations with Haskell. 2022. 80 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia da Computação) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022. |
Resumo: | Fenômenos físicos são difíceis de modelar propriamente devido a sua natureza contínua. O paralelismo e nuances envolvidos eram um desafio antes do transistor, e mesmo depois do computador digital esse problema continua insolúvel. No passado, algum formalismo foi trazido pelo computador analógico de propósito geral (GPAC) por Shannon nos anos1940. Infelizmente, essa base formal foi perdida com o tempo, e práticas ad-hoc tornaram-se comuns para simular o tempo contínuo. Neste trabalho, propomos uma linguagem de domínio específico (DSL) escrita em Haskell que assemelha-se aos conceitos do GPAC. O principal objetivo é aproveitar de abstrações de mais alto nível para executar sistemas de equações diferenciais, que descrevem sistemas físicos matematicamente. Nós avaliamos performance and problemas de domínio e os endereçamos propriamente. Melhorias futuras para a DSL também são exploradas e detalhadas. |
Abstract: | Physical phenomena is difficult to properly model due to its continuous nature. Its par-alellism and nuances were a challenge before the transistor, and even after the digital computer still is an unsolved issue. In the past, some formalism were brought with the General Purpose Analog Computer proposed by Shannon in the 1940s. Unfortunately, this formal foundation was lost in time, with ad-hoc practices becoming mainstream to simulate continuous time. In this work, we propose a domain-specific language (DSL) written in Haskell that resembles GPAC’s concepts. The main goal is to take advantage of high level abtractions to execute systems of differential equations, which describe physical problems mathematically. We evaluate performance and domain problems and address them accordingly. Future improvements for the DSL are also explored and detailed. |
Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2022. |
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