1. SylabUZ
2. Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych
3. semestr zimowy 2024/2025
4. Fizyka - drugiego stopnia z tyt. magistra
5. Symulacje komputerowe

Wygeneruj PDF dla tej strony

Symulacje komputerowe - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

Celem przedmiotu jest zdobycie podstawowej wiedzy na temat metod symulacji komputerowych i
umiejętności wyboru odpowiedniej z nich do rozpatrywanego zagadnienia. Student powinien
zdobyć umiejętności implementacji tej wiedzy poprzez zaprojektowanie odpowiedniego algorytmu i
programu komputerowego a następnie interpretacji otrzymanych wyników symulacji
komputerowych i ich prezentacji.

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Umiejętność programowania w dowolnym języku programowania lub umiejętność posługiwania się
językami skryptowymi.

Zakres tematyczny

1. Reprezentacja liczb w pamięci komputera, błędy nadmiaru i niedomiaru, błędy obcięcia (metody różnic skończonych), stabilność numeryczna algorytmów.
2. Algorytmy rozwiązywania równań ruchu dla punktu materialnego: algorytm Eulera, Verleta,prędkościowy Verleta, numeryczne rozwiązanie oscylatora harmonicznego.
3. Algorytmy Monte Carlo (generatory liczb pseudolosowych, rozgrywanie zmiennych losowych z różnymi rozkładami prawdopodobieństwa, algorytm Metropolis, równania stochastyczne).
4. Wybrane przykłady zastosowań (symulacja przejść fazowych, relaksacja dipola elektrycznego).

Metody kształcenia

Wykłady oraz ćwiczenia laboratoryjne, dyskusje, samodzielna praca ze specjalistyczną literaturą
naukową w j. polskim oraz angielskim oraz praca z dokumentacją techniczną i wyszukiwanie
informacji w sieci Internet

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład: Pozytywna ocena z testu.
Laboratorium: Pozytywna ocena ze sprawdzianów, wykonanie projektu.
Ocena końcowa z laboratorium: ocena ze sprawdzianów 60%, ocena z projektu 40%.
Przed przystąpieniem do egzaminu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.
Ocena końcowa z przedmiotu: średnia arytmetyczna ocen z zaliczenia wykładu i zaliczenia
ćwiczeń.

Obciążenie pracą	Studia stacjonarne (w godz.)	Studia niestacjonarne (w godz.)
Godziny kontaktowe (udział w zajęciach; konsultacjach; egzaminie, itp.)	75	-
Samodzielna praca studenta (przygotowanie do: zajęć, kolokwium, egzaminu; studiowanie literatury przygotowanie: pracy pisemnej, projektu, prezentacji, raportu, wystąpienia; itp.)	90	-
Łącznie	165	-
Punkty ECTS	Studia stacjonarne	Studia niestacjonarne
Zajęcia z udziałem nauczyciela akademickiego	3	-
Zajęcia bez udziału nauczyciela akademickiego	3	-
Łącznie	6	-

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: 30-04-2024 15:25)