FYSS5350 Fysiikan numeeriset sovellukset (5 op)
Kuvaus
Fysiikan ilmiöiden mallintaminen ja tietokonesimuloinnit
tavallisten ja osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeerinen ratkaiseminen
klassinen ja kvanttimekaaninen molekyylidynaaminen simulointi
tapahtumapohjaiset Monte Carlo -menetelmät ja kvantti-Monte Carlo -menetelmät.
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa
käyttää differenssi- ja elementtimenetelmiä fysiikan numeeristen ongelmia ratkaisemiseen
soveltaa molekyylidynamiikkaa jonkin klassisen systeemin simuloimiseen sekä kertoa voimakenttämolekyylidynamiikan idean ja yleisesti käytetyt tietokoneohjelmistot
tehdä tietokoneohjelman, jolla simuloidaan yksinkertaisia kemiallisia reaktioita käyttäen tapahtumapohjaista Monte Carlo -menetelmää
laskea Kvantti Monte Carlo -menetelmällä atomien perustilan ominaisuuksia sekä polkuintegraali Monte Carlo -menetelmällä harmonisen oskillaattorin äärellisen lämpötilan ominaisuudet
Esitietojen kuvaus
Oppimateriaalit
Luentomoniste
Esimerkkiohjelmat, kielinä Python, Julia ja C++
Tieteellisiä artikkeleita
Suoritustavat
Tapa 1
Tapa 2
Osallistuminen opetukseen (5 op)
Luennot, harjoitustehtävät.
Opetus
1.9.–22.10.2020 Luento-opetus
Itsenäinen työskentely (5 op)
Sovitaan oma projekti, jonka aihe ja vaikeustaso vastaa harjoitustehtäviä.