音乐之声

计算机科学家在古典钢琴中找到灵感，并致力于使核能安全.

当科迪·珀曼从爱达荷国家实验室(INL)结束一天的工作回到家时，, 他是一名计算机科学家，为核反应堆事故设计计算机模拟软件, 他在钢琴旁坐下. 拉赫玛尼诺夫和贝多芬的音乐, 伴随着戏剧性的渐强和节奏的加快和减慢, 填满他的房子.

一方面, 被音乐包围，与他一天混乱的生活节奏形成了必要的对比. 另一方面，珀曼从5岁起就开始弹钢琴，这是他工作的延伸.

“你可能会认为音乐只是右脑或创造性的活动，”珀曼说. 数学和计算机科学是合乎逻辑的左脑活动. 但我认为它们可以很好地互补. 音乐可以帮助我们在早期建立推理和空间能力，而数学可以很好地解释我们听到的旋律和和声.”

同时通过钢琴来磨练这些技能, Permann, 爱达荷州福尔斯本地人, 小时候，他还通过玩他最好朋友爸爸的自制电子产品来提高数学能力, 一个电气工程师，他的店里堆满了面包板电路和电脑零件.

他于2000年在INL开始了他的职业生涯, 他在爱达荷州立大学获得了计算机科学学士学位. 通过bet365亚洲官网工程学院外展项目, 爱达荷福尔斯州立大学有远程教育设施吗, Permann于2010年获得计算机科学硕士学位. 今年春天，他将从爱达荷瀑布大学毕业，获得计算机科学博士学位.

Permann的论文源于他在INL的多物理场面向对象仿真环境团队(即MOOSE)的参与. 该小组的一位材料科学家找到他，帮助开发一种计算机建模方法，测试多晶结构是如何形成的, 哪些存在于核反应堆的金属部件中, 暴露于外部刺激(如极端温度)时会表现出行为, 高机械压力和辐射损伤.

目标是预测, 通过计算而不是昂贵的实验, 这些材料在事故情况下会有什么反应. 有了这些知识，核工程师随后就可以避免灾难性的情况.

虽然他能够在几周内为这个项目开发必要的软件, 按照期望的比例处理模型太慢了.

接下来的几年, 珀曼的论文重点是改进软件, 即通过使模拟方法能够处理受复杂行为-热传导影响的多晶结构的大规模三维模型, 力学和辐射——这样科学家就可以进行多物理场分析.

Permann称这种方法为“相场多晶模型”，专门针对有限元素, 这是对计算科学的新贡献.

MOOSE于2014年作为开源软件发布，包含了Permann的算法. 该框架在核电行业以外的科学家和工程师中很受欢迎, 太. 目前，澳大利亚政府正在使用它来分析采矿作业的影响.

佩尔曼是核能的支持者, 他预计，在不久的将来，该行业会卷土重来, 特别是随着国家的发展和对能源需求的增加.

“我们需要一种方法来取代化石燃料工业提供的基本电力负荷，”他说. “虽然可再生能源擅长补充，但它们不太可能取代基本负荷. 风不吹，太阳不持续地照耀.”

珀曼还认为核能更安全、更可持续, 就环境影响和植物寿命而言, 比某些化石燃料. 对过去核电站事故的担忧, 然而, 让工程师无法建造更新的, 他们已经设计出了更安全的反应堆.

只要围绕核能的污名仍然存在，珀曼担心，美国可能会放弃核能.S. 会失去实现能源独立的机会吗. 随着加拿大和法国在该行业取得重大进展，他甚至预计美国也将在这方面取得进展.S. 如果我们的国家不能重新调整核能投资的优先顺序，就从他们那里购买电力.

最重要的是, Permann不希望看到另一场福岛灾难, 切尔诺贝利或三里岛, 这就是他的模拟模型的用武之地.

就像他的音乐一样，他对创造一个和谐的核能工业很感兴趣.

文章由凯特·基南，艺术与建筑学院.