A FERMIAC vagy Monte Carlo Cart egy analóg számítógép , amelyet 1946-ban Enrico Fermi fizikus talált fel, hogy segítse a neutronok maghasadási folyamataiban , ütközésekben és az elemi részecskék szóródásában való mozgásával kapcsolatos kutatásait [1] .
A FERMIAC a Monte Carlo-módszert használta a neutronok mozgásának szimulálására különféle típusú nukleáris rendszerekben. Tekintettel a neutronok kezdeti eloszlására, a modellezés célja számos „genealógiájuk” kidolgozása – az egyes neutronok viselkedésének modelljei, beleértve az atommag minden egyes ütközését, szóródását és hasadását . Ha a hasadás megtörténik, a keletkező neutronok számát és mindegyik viselkedését megjósolják, azaz az előző szimulációs folyamat megismétlődik. Minden lépésben pszeudo-véletlen számokat használnak a neutronok viselkedésével kapcsolatos döntések meghozatalához .
A FERMIAC-on egy dobsorozatot az eredeti nukleáris anyag típusának megfelelően állítottak be, hogy szimulálják a megfelelő véletlenszerű eloszlási struktúrát a gyors és lassú neutronok között . Véletlen számok határozták meg a haladási irányt és a távolságot is a következő ütközésig. Miután a dobok a helyükre kerültek, a kocsi átgördült a diagramon, kikövezve az utat. Minden alkalommal, amikor az anyag változását jelezték a diagramon, a dobbeállításokat beállították, mielőtt az építés folytatódott.
Ennek eredményeként egy nukleáris eszköz szerkezetének diagramján létrejött a neutronok kétdimenziós "genealógiája". A kellően nagy számú pálya megrajzolása után megszámoltuk a kulcsfontosságú események számát, és következtetéseket vontunk le azok valószínűségére, együtthatóira és a hozzájuk kapcsolódó mintázatokra.
Az 1930-as évek elején Enrico Fermi olasz fizikus egy fiatal tudóscsoportot vezetett, amely a Panisperna Street Boys néven vált ismertté a híres magfizikai kísérleteik miatt . Fermi akkoriban statisztikai mintavételi technikákat dolgozott ki , amelyeket hatékonyan használt a kísérletek eredményeinek előrejelzésére [2] .
Évekkel később, 1946-ban, Fermi részt vett az első ENIAC numerikus elektronikus számítógép projekt eredményeinek kezdeti felülvizsgálatában . A jelenlévők között volt a Los Alamos Laboratory matematikusa, Stanislav Ulam is, aki ismerte a Fermi által kifejlesztettekhez hasonló statisztikai mintavételi módszerek használatát. Korábban az ilyen módszerek csak elméletileg lehetséges eszközök voltak, de a gyakorlatban nem alkalmazták őket széles körben, mivel nagyon sok ismétlődő számításra volt szükség. Az ENIAC sebességi képességei miatt Ulam azonban azt javasolta, hogy vizsgálják meg ezeket a módszereket. Elképzeléseit megvitatta John von Neumann -nal , aki végül Ulam Monte Carlo-módszerét (ahogy a statisztikai mintavételezési elemzést nevezték) az ENIAC-nál alkalmazta a neutrontranszport különböző problémáinak megoldására [3] .
Mielőtt azonban az ENIAC-ot teljes mértékben felhasználhatták volna, el kellett szállítani és össze kellett szerelni az amerikai hadsereg ballisztikus kutatólaboratóriumában [4] . Az ENIAC ezen szünetében támadta meg Fermi az analóg eszközét. Elhívott egy kollégát egy olyan műszer megalkotására, amely később a FERMIAC nevet kapta (hasonlóan az ENIAC-hoz, de Fermi tulajdonításával). A készüléket körülbelül két éve használják.
A FERMIAC a Los Alamos-i Bradbury Tudományos Múzeumban látható [5] .
2015-ben az Enrico Fermi Múzeum Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche-ben elkészítették a készülék pontos másolatát [6] . Az újraalkotott eszköz bemutatója PDF formátumban elérhető [7] .