FERMIAC eller Monte Carlo Cart er en analog computer , der blev opfundet i 1946 af fysikeren Enrico Fermi for at hjælpe med hans forskning i neutronernes bevægelse i processerne af nuklear fission , kollisioner, spredning af elementarpartikler [1] .
FERMIAC brugte Monte Carlo-metoden til at simulere neutronernes bevægelse i forskellige typer nukleare systemer. I betragtning af den indledende fordeling af neutroner er målet med modellering at udvikle deres mange "slægtsslægter" - modeller af individuelle neutroners adfærd, herunder hver kollision, spredning og fission af kernen . Når fission opstår, forudsiges antallet af producerede neutroner og opførselen af hver af dem, dvs. den foregående simuleringsproces gentages. Ved hvert trin bruges pseudo-tilfældige tal til at træffe beslutninger om neutronernes opførsel .
En serie af tromler på FERMIAC blev sat i overensstemmelse med den oprindelige type nukleart materiale for at simulere den passende tilfældige fordeling struktur mellem hurtige og langsomme neutroner . Tilfældige tal bestemte også kørselsretningen og afstanden til næste kollision. Da tromlerne var på plads, rullede vognen hen over diagrammet og banede vejen. Hver gang en ændring i materiale blev angivet på diagrammet, blev tromleindstillingerne justeret, før bygningen fortsatte.
Som et resultat blev en todimensionel "slægtsforskning" af neutroner skabt på diagrammet over strukturen af en nuklear enhed. Efter at have tegnet et tilstrækkeligt stort antal baner, blev antallet af nøglebegivenheder talt, og der blev draget konklusioner om deres sandsynligheder, koefficienter og mønstre forbundet med dem.
I begyndelsen af 1930'erne ledede den italienske fysiker Enrico Fermi en gruppe unge videnskabsmænd, der blev kendt som Panisperna Street Boys for deres berømte eksperimenter i kernefysik . På det tidspunkt udviklede Fermi statistiske prøvetagningsteknikker , som han brugte effektivt til at forudsige resultaterne af eksperimenter [2] .
År senere, i 1946, deltog Fermi i den indledende gennemgang af resultaterne af projektet for den første numeriske elektroniske computer ENIAC . Andre tilstedeværende omfattede Los Alamos Laboratory -matematiker Stanislav Ulam , som var bekendt med brugen af statistiske prøveudtagningsmetoder svarende til dem, der er udviklet af Fermi. Tidligere var sådanne metoder kun et teoretisk muligt værktøj, men de blev ikke udbredt i praksis på grund af behovet for et meget stort antal gentagne beregninger. Men i betragtning af ENIAC's hastighedsmuligheder foreslog Ulam at undersøge disse metoder. Han diskuterede sine ideer med John von Neumann , som til sidst brugte Ulams Monte Carlo-metode (som statistisk prøvetagningsanalyse blev kaldt) på ENIAC til at løse forskellige problemer med neutrontransport [3] .
Men før ENIAC'en kunne bruges fuldt ud, skulle den transporteres og samles på US Army Ballistic Research Laboratory [4] . Det var i denne pause fra ENIAC, at Fermi kom med ideen til sin analoge enhed. Han hentede en kollega til at skabe et instrument, der senere fik navnet FERMIAC (svarende til ENIAC, men med Fermis tilskrivning). Enheden har været i brug i cirka to år.
FERMIAC er udstillet på Bradbury Science Museum i Los Alamos [5] .
I 2015 blev en nøjagtig kopi af enheden lavet på Enrico Fermi Museum Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche [6] . En demo af den genskabte enhed er tilgængelig som PDF [7] .