Software für Chemie, Physik und Mathematik

"Software ist wie Entropie. Sie ist schwer zu greifen, wiegt nichts und gehorcht dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik; d.h. sie nimmt ständig zu."
"Software is like entropy. It is difficult to grasp, weighs nothing, and obeys the second law of thermodynamics; i.e. it always increases."
Norman Ralph Augustine (Augustine's Laws, Sixth Edition by Chairman and CEO, Lockheed Martin Corporation N. Augustine, 1997)

Software für Chemie, Physik und Mathematik

Ergänzend zu den allgemeinen Softwarekriterien, die in den vorangegangenen Abschnitten beschrieben wurden, finden Sie nachfolgend fachspezifische Kriterien zur Bewertung von Chemie, Physik und Mathematik Software.

Typische allgemeine Funktionen von Mathematik Software:

• Unterstützung numerischer Rechenverfahren
• Unterstützung analytischer Rechenverfahren
• Abbildung mathematischer Notationen
• Vollständige Dokumentation der Berechnungen
• Unterstützung von Normen und Standards
• Funktionen zum Lösen kombinatorischer Probleme
• Funktionen für das Rechnen mit Differentialgleichungen
• Unterstützung euklidischer Geometrie 2D und 3D
• Vektoranalyse
• Matrizenrechnung
• Statistische Berechnungen
• Visualisierung von mathematischen Funktionen
• Kovarianzanalysen
• Wahrscheinlichkeitsfunktionen
• Gewichtungsfunktionen
• Exportfunktion von Vektorgrafiken als PDF
• Exportfunktion von Rastergrafiken als PDF

Typische allgemeine Funktionen von Physik Software:

• Abbildung physikalischer Notationen
• Unterstützung von Static/Steady State Berechnungen
• Frequenzbereichsberechnungen
• Unterstützung von Dynamic bzw. Transient Response Berechnungen
• Unterstützung von Verformungsberechnungen und Schwingungsberechnungen
• Problemanalyse
• Bearbeitung und Durchführung von Strömungs- und Festigkeitsanalysen
• Prozessoptimierung auf Basis der numerischen Simulation
• Unterstützung von "freien" Formänderungen und Nachmodellierungen (z.B. von Scans)
• konsistenter Modellierungsworkflow
• Unterstützung gleichungsbasierte Modellierung
• Schnittstellen z.B. zu CAD

Typische allgemeine Funktionen von Chemie Software:

• Abbildung chemischer Notationen
• stöchiometrische Berechnungen ¹
• Berechnung von Molmassen
• Chemikalienmanagement
• Anzeige von chemischen Struktur- und Molekülketten
• Umwandlung von 2D Molekülstrukturen in 3D
• 3D-Molekülmodellierung und -visualisierung
• Datenbankabfragen und -verwaltung
• Stoffdatenbank
• Editor für chemische Strukturformeln und Gleichungen
• Darstellungs- und Vermessungsmöglichkeiten von Bio-Molekülen
• Speichern von unterschiedlichen Orientierungen von Proteinen
• Applikationen zum chemischen und biologischen Zeichnen (Apparaturen etc.)
• Unterstützung eines elektronischen Labornotizbuchs
• Ableitung des Namens von der Struktur (IUPAC) Funktion
• Ableitung der Struktur vom Namen
• Unterstützung verschiedener Nomenklaturen
• Abbildung verschiedener dreidimensionaler Darstellungen
• Strukturbereinigung
• Stereochemische und elektronische Berechnungen
• Abbildung chemischer und thermodynamischer Eigenschaften (z.B. Schmelzpunkte, Gibbs-Energien, pKa)

Weitere spezifische Kriterien und Frage-Anregungen für die Beurteilung von Chemie, Physik und Mathematik Software:

• Führen Sie vor der Softwareentscheidung eine gründliche Marktrecherche der potentiell geeigneten Lösungen durch. Unser Tipp: Greifen Sie dabei völlig unverbindlich auf unseren kostenfreien Recherche-Service zurück. Es werden Fragen erarbeitet, weite Teile der Ausschreibung übernommen, potentielle Lösungen strukturiert darstellt und die Kommunikation mit den Anbietern dokumentiert!
• Fragen Sie, ob die Software die Finite Elemente Methode (FEM) umfasst² , falls Sie die Finite Elemente Analysen benötigen.
• Prüfen Sie, ob die Software dreidimensionale Darstellungsmöglichkeiten hat. Dies ist hilfreich, wenn Sie überprüfen wollen, ob z.B. ein Reaktionszentrum sterisch gehindert³ ist.
• Enthält die Softwarelösung eine Voraussage von H-NMR- und C-NMR-Spektren⁴ oder gibt es zumindest eine Schnittstelle zu NMR-Simulationssoftware?
• Fragen Sie, ob Sie in der Software für chemische Darstellungen beispielsweise auch Linien nachträglich zu Pfeilen umfunktionieren können. So bekommen Sie mäandernde Pfeile, die Sie zur Darstellung von Reaktionsmechanismen nutzen können.
• Falls Sie 3D-Darstellungen von Molekülen in Ihre Internetseite einbinden wollen, fragen Sie nach, ob es entsprechende Einbindungsmöglichkeiten als Applet oder Plugin gibt.
• Wenn Sie verschiedene Simulationsfunktionen benötigen, fragen Sie, ob die ausgewählte Softwarelösung diese Simulationen umfasst.
• Klären Sie, welche Temperatureinheiten das Programm umfasst und ob auch verschiedene Temperatureinheiten abgebildet werden können.
• Fragen Sie, ob und in welchem Umfang Beschriftungen in die Ergebnisdarstellungen eingefügt werden können.
• Fragen Sie nach Netzwerkfähigkeit⁵ für mögliche zentrale Einsatzszenarien. Mit netzwerkfähiger Software können mehrere Benutzer von mehreren Arbeitsplätzen aus gleichzeitig an den Daten arbeiten.
• Dokumentationen, Online-Beschreibungen und Online-Hilfen sowie FAQ sollten zur Verfügung gestellt werden.⁶
• Besonders für Standardsoftware sind automatische Online-Updates wichtig, um aktuelle Funktionen bzw. Versionen direkt zu erhalten.