Arvutustarkvaras

Arvutustarkvara on tarkvara, mis on mõeldud matemaatiliste ja numeriliste arvutuste sooritamiseks, mudelite simulatsioonideks ning andmete analüüsimiseks. Selline tarkvara koondab raamatukogud, tööriistad ja kasutajaliideseid, mis võimaldavad keerukate probleemide lahendamist arvutuste kaudu ning tihti soodustab koostööd ja töövoogude automatiseerimist.

Arvutustarkvara jaguneb mitmeks põhiliigiks: numeerilised raamatukogud ja matemaatilised tööriistad, teadusliku arvutamise keskkonnad (nt Python koos NumPy/SciPy, MATLAB või Octave), statistika ja andmete analüüsi platvormid (R, pandas), sümboolse arvutuse tööriistad (nt SymPy, Mathematica või Maple), simulatsioonitarkvara (finiid-element meetodid, CFD) ning optimeerimisvahendid ning masinõppe ja tehisintellekti raamistikud (nt scikit-learn, TensorFlow).

Oluline on tarkvara õigsus, numbriline stabiilsus ja jõudlus. Arendusprotsess keskendub korrektse tulemuse tagamisele, koodi kvaliteedile ja dokumentatsioonile, testimisele ning reprodutseeritavusele. Sõltuvuste ja versioonihalduse hoidmine on sageli oluline osa arendusprotsessist.

Rakendused hõlmavad inseneriteadust, füüsikat, finants- ja majandusteadusi, bioinformaatikat, geoinformaatikat ning tööstusprotsesside modelleerimist. Arvutustarkvara toetab teaduslikku uurimist, suurandmete analüüsi ja tehnilist modelleerimist ning on sageli osa õppe- ja töökeskkonnast.

Väljakutsed ja arengusuunad hõlmavad täpsuse ja stabiilsuse tagamist suurte mudelite puhul, suurandmete töötlemist, jõudluse ning energiatarbimise optimeerimist ning heterogeense ja hajutatud arvutusinfrastruktuuri haldamist. Tendentsid viitavad pilvepõhistele lahendustele, konteineriseerimisele, avatud lähtekoodile ja reprodutseeritavusele.