SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Introduction to computer simulations - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Introduction to computer simulations
Kod przedmiotu 13.2-WF-FizP-ICS-S17
Wydział Wydział Fizyki i Astronomii
Kierunek Fizyka
Profil ogólnoakademicki
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. licencjata
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2022/2023
Informacje o przedmiocie
Semestr 6
Liczba punktów ECTS do zdobycia 7
Występuje w specjalnościach Fizyka komputerowa
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania angielski
Sylabus opracował
  • dr Sebastian Żurek
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 - - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium 45 3 - - Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

The aim of the course is to gain basic knowledge of computer simulations of selected methods for problems of deterministic and Monte Carlo-type issues. Students should acquire skills of implementation of this knowledge by designing an algorithm and a computer program and then interpreting the results of computer simulations. Specific examples will include e.g. problems of molecular dynamics of a single particle, molecular dynamics with constraints, modeling Brownian motion and other random events for different distributions of random variables.

Wymagania wstępne

Programming skills in C / C + +, Python or Java and knowledge of numerical methods.

Zakres tematyczny

- Representation of numbers, excess and underflow errors, truncation error (finite difference method), the stability of numerical algorithms.

- Algorithms for solving the equation of motion: Euler, Verlet, velocity Verlet, leap-frog predictor-corrector algorithm, the choice of the time step, the stability and accuracy of the algorithms, numerical solution of the harmonic oscillator 1D and 2D.

- Monte Carlo algorithms (random number generators, random variables with different probability distributions, Metropolis algorithm, stochastic equations).

- Cellular automata.

- Genetic algorithms.

Metody kształcenia

Lectures and laboratory exercises, discussions, independent work with a specialized scientific literature in Polish and English, and work with the technical documentation, search for information on the Internet.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Lecture: positive evaluation of the test.
Laboratory: positive evaluation of the tests, the execution of the project.
The final evaluation of the laboratory: evaluation of tests of 60%, the assessment of the project 40%.
Final grade: arithmetic mean of the completion of the lecture and in classes.

Literatura podstawowa

[1] J. C. Berendsen and W. F. Van Gunsteren, Practical Algorithms for Dynamic Simulations in Molecular dynamics simulations of statistical mechanical systems, Proceedings of the Enrico Fermi Summer School, p.43-45, Soc. Italinana de Fisica, Bologna 1985.
[2] Stephen Wolfram, Statistical mechanics of cellular automata, Rev. Mod. Phys. 55. 601-644 (1983).
[3] Tao Pang, An Introduction to Computational Physics, Cambridge University Press (2006).

Literatura uzupełniająca

[1] William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Brian P. Flannery, Numerical recipes, The art of scientific computing, third edition 2007.

Uwagi


Zmodyfikowane przez dr Marcin Kośmider (ostatnia modyfikacja: 04-04-2022 20:51)