A Monte Carlo Primer: A Practical Approach to Radiation Transport

تکنیک ریاضی مونت کارلو، همانطور که برای انتقال ذرات زیر اتمی به کار می رود، از زمان توسعه رسمی آن در دهه 1940 در گزارش ها و کتاب های متعددی توضیح داده شده است. بسیاری از این تلاش‌های آموزشی یا بر مبنای ریاضیات این تکنیک و یا در کاربرد عملی آن که در چندین کد کامپیوتری رسمی و بزرگ موجود برای انجام محاسبات حمل‌ونقل مونت کارلو گنجانده شده است، انجام شده است. این کتاب تلاش می کند تا شکافی را که در ادبیات مونت کارلو بین ریاضیات و نرم افزار به نظر می رسد پر کند. بنابراین، در حالی که مبنای ریاضی برای حمل و نقل مونت کارلو با جزئیات پوشش داده شده است، تأکید بر کاربرد این روش برای حل مسائل عملی انتقال تشعشع است. این با استفاده از رایانه شخصی به عنوان ابزار اصلی آموزش انجام می شود. این کتاب فرض می کند که خواننده دانش حساب انتگرال، نظریه انتقال نوترون و برنامه نویسی فرترن را دارد. همچنین فرض می‌کند که خواننده یک رایانه شخصی با کامپایلر فرترن در دسترس دارد. هر رایانه شخصی با اندازه معقول باید برای بازتولید مثال ها یا حل تمرین های موجود در اینجا کافی باشد. نویسندگان بر این باورند که برای خواننده مهم است که این مثال‌ها و تمرین‌ها را اجرا کند و با انجام این کار در تهیه نرم‌افزار مناسب برای حل مشکلات انتقال تشعشع با استفاده از مونت کارلو موفق شود. مرحله از نرم افزار توضیح داده شده در این کتاب تا استفاده از کدهای مونت کارلوی تولیدی باید ساده باشد.

The mathematical technique of Monte Carlo, as applied to the transport of sub-atomic particles, has been described in numerous reports and books since its formal development in the 1940s. Most of these instructional efforts have been directed either at the mathematical basis of the technique or at its practical application as embodied in the several large, formal computer codes available for performing Monte Carlo transport calculations. This book attempts to fill what appears to be a gap in this Monte Carlo literature between the mathematics and the software. Thus, while the mathematical basis for Monte Carlo transport is covered in some detail, emphasis is placed on the application of the technique to the solution of practical radiation transport problems. This is done by using the PC as the basic teaching tool. This book assumes the reader has a knowledge of integral calculus, neutron transport theory, and Fortran programming. It also assumes the reader has available a PC with a Fortran compiler. Any PC of reasonable size should be adequate to reproduce the examples or solve the exercises contained herein. The authors believe it is important for the reader to execute these examples and exercises, and by doing so to become accomplished at preparing appropriate software for solving radiation transport problems using Monte Carlo. The step from the software described in this book to the use of production Monte Carlo codes should be straightforward.