1. SylabUZ
2. Wydział Fizyki i Astronomii
3. semestr zimowy 2017/2018
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.

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 prof. dr hab. Mirosław Dudek (ostatnia modyfikacja: 27-09-2017 10:52)