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Computational Physics WS13/14
Dozent: Prof. Dr. Walter Hofstetter
Allgemeine Information
- Der Einsichtstermin ist der 27.03.2014, 11:00-12:00 Uhr, im Raum 1.101.
- Die Modulprüfung findet am Mittwoch, den 05.03.2014 von 10:00 bis 11:30 im Raum _0.111 statt.
- Die Nachklausur findet am Montag, den 31.03.2014 von 10:00 bis 11:30 im Raum _0.102 statt.
- Vorlesungsbeginn ist Donerstag der 17.10.2013.
- Tutorien beginnen am Dienstag, den 15.10.2013.
- Nur 40 StudentenInnen können den Kurs belegen.
- Falls bei Ihrer Registrierung die maximale Teilnehmerzahl schon erreicht ist, können Sie sich auf eine Warteliste eintragen lassen. Sobald ein Platz frei wird werden Sie per E-Mail benachrichtigt.
- Die Registrierung ist erst ab 15.07.2013 möglich.
- Mit den folgenden Schritten können Sie sich zu dem Kurs registrieren:
- Melden Sie sich unter dem Link https://elearning.physik.uni-frankfurt.de/goto_FB13-PhysikOnline_cat_51.html mit Ihrem HRZ Login und Passwort an.
- Wählen Sie die Veranstaltung „Computational Physics and Simulations with Matlab” des Wintersemesters 2013/2014 aus.
- Klicken Sie auf „Aktionen” und „Beitreten” um dem Kurs beizutreten.
- Bevor der Kurs beginnt wird Ihre Teilnahme per E-Mail bestätigt.
- Die Veranstaltung besteht wöchentlich aus einer zweistündigen (2x45 Min.) Vorlesung und einem vierstündigen (4x45 Min.) Programmiertutorium.
- Für weitere Informationen setzen Sie sich in Kontakt mit Prof. Dr. Walter Hofstetter.
- Die Vorlesung wird auf Deutsch gehalten und das Programmiertutorium wird auf Englisch gehalten.
- Für diesen Kurs müssen Sie persönlich keine Matlablizenz kaufen. Ihnen werden Rechner mit einer vorinstallierten Version von Matlab bereitgestellt, die während der Tutiorien, aber auch außerhalb dieser Zeiten, benutzt werden können.
Studienleistungen
- Die Studienleistungen bestehen aus:
- der Bearbeitung von maximal 13 Übungsblättern, dabei müssen mindestens 50% der Punkte erreicht werden.
- der Anwesenheit in den Programmiertutorien. Es dürfen maximal zwei Programmiertutorien verpasst werden.
- Die erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter erfordert das Implementieren von Simulationen in Matlab.
- Starthilfe zu den Aufgaben wird im vierstündigen Programmiertutorium gegeben.
- Aufgaben müssen als Code, der direkt in Matlab läuft, abgegeben werden. Keine Punkte werden für Code, der nicht in Matlab läuft, vergeben.
Prüfung
- Neue Studienordnung:
- Man kann den Kurs entweder als Wahlpflichtfach (6 CP) oder als Pflichtfach anstelle des Einführung in die Programmierung für Physiker (4 CP) belegen.
- Um den Kurs als Pflichtfach oder als benotetes Wahlpflichtfach zu belegen muss man an der Klausur teilnehmen.
- Für die Anerkennung als unbenotetes Wahlpflichtfach wird keine Klausurteilnahme benötigt.
- Alte Studienordnung:
- Klausurteilnahme ist erforderlich.
Kurzbeschreibung
- Optimierung and Minimierung
- Gewöhnliche Differentialgleichungen
- Fraktale
- Zufallsbewegungen
- Eigenwertprobleme
- Matrixzerlegungen
- Partielle Differentialgleichungen
- Perkolation
- Monte-Carlo-Methoden
- Klassischer Magnetismus
- Neuronale Netze
Vorlesungen
Zeit: | Do 10:00 - 12:00 |
---|---|
Ort: | Phys _0.111 |
Vorlesungsskript
Vorlesung | Datum | Thema | Skript(pdf) | |
---|---|---|---|---|
1 | 17.10.2013 | Einführung, Numerische Ableitung | vorlesung1.pdf | |
2 | 30.10.2013 | Gewöhnliche Differentialgleichungen | vorlesung2.pdf | |
3 | 7.11.2013 | Minimierung, Eigenwertprobleme | vorlesung3.pdf | |
4 | 14.11.2013 | Dynamische Systeme und Chaos | vorlesung4.pdf | |
5 | 21.11.2013 | Fraktale | vorlesung5.pdf | |
6 | 28.11.2013 | Matrixprobleme der Physik | vorlesung6.pdf | |
7 | 5.12.2013 | Partielle Differentialgleichungen | vorlesung7.pdf | |
8 | 12.12.2013 | Perkolation | vorlesung8.pdf | |
9 | 16.01.2014 | Perkolation (Forts.) | vorlesung9.pdf | |
10 | 23.01.2014 | Ising-Modell | vorlesung10.pdf | |
11 | 30.01.2014 | Monte-Carlo Simulation | vorlesung11.pdf | |
12 | 6.02.2014 | Cluster-Algorithmen und Neuronale Netze | vorlesung12.pdf |
Zusatzmaterial:
- Vorlesung 6: Finite-size scaling and universality in the spin-1 quantum XY chain (pdf).
Literatur
Autor | Titel |
---|---|
Harvey Gould and Jan Tobochnik | An Introduction to Computer Simulation Methods, Addison Wesley |
Tao Pang | An Introduction to Computational Physics, Cambridge University Press |
J. M. Thijssen | Computational Physics, Cambridge University Press |
W. Kinzel and G Reents | Physik per Computer, Spektrum Akademischer Verlag |
Werner Krauth | Algorithms and Computations, Oxford University Press |
Brian Hahn and Dan Valentine | Essential Matlab for Engineers and Scientists, Fourth Edition, Acacdemic Press, Oxford |