402-0809-00L  Introduction to Computational Physics

SemesterHerbstsemester 2019
DozierendeL. Böttcher
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
402-0809-00 VIntroduction to Computational Physics2 Std.
Di10:45-12:30HIL E 6 »
L. Böttcher
402-0809-00 UIntroduction to Computational Physics2 Std.
Di08:45-10:30HIT F 21 »
L. Böttcher

Katalogdaten

KurzbeschreibungDiese Vorlesung bietet eine Einführung in Computersimulationsmethoden für physikalische Probleme und deren Implementierung auf PCs und Supercomputern. Die betrachteten Themen beinhalten: klassische Bewegungsgleichungen, partielle Differentialgleichungen (Wellengleichung, Diffussionsgleichung, Maxwell-Gleichungen), Monte-Carlo Simulationen, Perkolation, Phasenübergänge und komplexe Netzwerke.
LernzielStudenten lernen die folgenden Methoden anzuwenden: Prinzipien zur Erstellung von Zufallszahlen, Berechnung von kritischen Exponenten am Beispiel von Perkolation, Numerische Lösung von Problemen aus der klassichen Mechanik und Elektrodynamik, Kanonische Monte-Carlo Simulationen zur numerischen Betrachtung von magnetischen Systemen. Studenten lernen auch die Verwendung verschiedener Programmiersprachen und Bibliotheken zur Lösung physikalischer Probleme kennen. Zusätzlich lernen Studenten verschiedene numerische Verfahren zu unterscheiden und gezielt zur Lösung eines gegebenen physikalischen Problems einzusetzen.
InhaltEinführung in die rechnergestützte Simulation physikalischer Probleme. Anhand einfacher Modelle aus der klassischen Mechanik, Elektrodynamik und statistischen Mechanik sowie interdisziplinären Anwendungen werden die wichtigsten objektorientierten Programmiermethoden für numerische Simulationen (überwiegend in C++) erläutert. Daneben wird ein Überblick über vorhandene Softwarebibliotheken für numerische Simulationen geboten.
SkriptSkript und Folien sind online verfügbar und werden bei Bedarf verteilt.
LiteraturLiteraturempfehlungen und Referenzen sind im Skript enthalten.
Voraussetzungen / BesonderesVorlesung und Übung in Englisch, Prüfung wahlweise auf Deutsch oder Englisch

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte8 KP
PrüfendeL. Böttcher
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusmündlich 20 Minuten
Zusatzinformation zum PrüfungsmodusPrüfungssprache: Deutsch oder Englisch / Language of examination: English or German
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

 
Moodle-KursMoodle-Kurs / Moodle course
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Informatik Bachelor5. SemesterWInformation
Integrated Building Systems MasterVertiefungsfächerWInformation
Materialwissenschaft MasterWahlfächerWInformation
Mathematik MasterTheoretical PhysicsWInformation
Neural Systems and Computation MasterWahlfächerWInformation
Physik MasterAuswahl: Theoretische PhysikWInformation
Rechnergestützte Wissenschaften BachelorPhysikWInformation
Rechnergestützte Wissenschaften MasterPhysikWInformation