Hofstetter

Computational Physics WS12/13

Dozent: Prof. Dr. Walter Hofstetter, Dr. Daniel Cocks

Der Termin für die zweite Prüfung am Ende des Sommersemesters ist der 02.08.2013 im Raum __.102 (Physik) um 11:00 Uhr.Bitte vergessen Sie nicht, sich eine Woche früher beim Prüfungsamt anzumelden.

 

Important information regarding the course assessment has been included below for your interest. Please see the Prüfung section.

Allgemeine Information

    • Nur 50 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 Anmeldung ist jetzt möglich. Zurzeit ist die maximale Teilnehmerzahl schon erreicht, aber wenn Sie auf die Warteliste sind, wird Ihnen gemeldet, sobald ein Platz frei ist.
    • 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” 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 Vorlesung und einem vierstündigen Praktikum.
    • Für weitere Informationen setzen Sie sich in Kontakt mit Prof. Dr. Walter Hofstetter.
    • Die Vorlesung 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 Tutorien, aber auch außerhalb dieser Zeiten beutzt werden können.

 

Project

 

  • The project can be downloaded from this link. (Updated version).
  • The due date is 31.01.2013.

  

Schein und Prüfung

If the information below is unclear, please contact us as soon as possible!

If you unsure whether you need to take the exam, then please register anyway. It is always possible to unregister later. Registration is allowed up to Friday 1st March.

Passing the Course

The requirements for the completion of this course differ depending on which Studienordnung you below to. In all cases you require at least 50% of the marks from the tutorials. Additionally:

For students in the old Studienordnung:

 

  • All subjects must be graded (benotet).
  • Due to the requirements of this subject, you must both complete the project and sit the exam to receive a grade.
  • The grade (Note) itself may be discounted from your Studiengang, however you must first receive it. Please contact the Prüfungsamt for more details.
  • Any student who has not completed the project should contact Daniel Cocks immediately. You must complete a new project.

 

For bachelor students in the new Studienordnung:

 

    • Three choices exist for you:

      • Choose Wahlpflichtfach ohne Note (6 CP). No exam or project is required.
      • Choose Wahlpflichtfach mit Note (6 CP). Both the exam and project must be completed.
      • Choose Pflichtfach as a replacement for the Programmierpraktikum (4 CP). Both the exam and project must be completed.

    • If you choose Wahlpflichtfach, then you may sit the exam and choose whether you would like the Note afterwards.
    • The exam is on 11th March. It will be marked by 15th March. Wahlplfichtfach students must choose "with Note" or "without Note" by the 30th March.

 

For masters students in the new Studienordnung:

 

  • You have two choices: with or without Note.
  • In both cases you *must* achieve at least 50% of the combined mark from project and exam.
  • You do not have to complete the project. However, as the exam counts for 60% of the combined mark only, it will be difficult to achieve 50%.
  • There is an opportunity to complete a new project.


Some students must complete a new project in order to pass the course. More details on this project will be given soon. It will be smaller in scope, but also much shorter in time allowed. Please note that we are providing this second opportunity for a project voluntarily and are not required to do so under the Studienordnungen.

Old information

    • Man kann den Kurs entweder als Wahlpflichtfach oder als Pflichtfach belegen.
    • Als Wahlpflichtfach sind 6 CP für den Kurs vorgesehen.
    • Als Pflichtfach erhalten Sie nur 4 CP, aber der Kurs kann anstatt des Programmierpraktikums belegt werden.
    • Auf jeden Fall gibt es:

      • 12 Tutorien, die für den Schein zählen.
      • eine Klausur und ein Projekt. Die Klausur trägt 60% zur Note bei und das Projekt trägt 40% zur Note bei.

    • Um den Schein zu bekommen, müssen >50% der Tutorienaufgabenpunkte erzielt. Maximal dürfen zwei Tutorien verpasst werden.
    • Tutorien müssen als Code, der direkt in Matlab läuft, abgegeben werden. Keine Punkte werden für Code, der nicht in Matlab läuft, vergeben.
    • Das Projekt wird vor Weihnachten ausgegeben. Es muss in der Woche des 21.-25. Januars abgegeben werden.

Eine schriftliche Prüfung wird am Ende dieses Semesters, sowie auch am Ende des nächsten Semesters angeboten. Der Termin für die erste Prüfung ist der 11.03.2013 am 11:00 im großen Hörsaal (_0.111). Der Termin für die zweite Prüfung ist der 02.08.2013 im Raum __.102 (Physik) um 11:00 Uhr.

Kurzbeschreibung

 

  • Optimierung and Minimierung
  • Gewöhnliche Differentialgleichungen
  • Fraktale
  • Zufallsbewegungen
  • Eigenwertprobleme
  • Matrixzerlegungen
  • Partielle Differentialgleichungen
  • Perkolation
  • Monte-Carlo-Methoden
  • Klassischer Magnetismus
  • Neuronale Netze

  

Vorlesungen

Zeit: Mi 14:15 - 16:00
Ort: Phys _0.111

 

Vorlesungsskript

Die Vorlesungsskript wird montags vor die Vorlesung zur Verfügung stehen.

VorlesungDatumThemaSkript (pdf)
1 17.10.2012 Introduction lecture1.pdf
2 24.10.2012 Numerical Differentiation lecture2.pdf
3 31.10.2012 Adapative Integration lecture3.pdf
4 15.11.2012 Chaotic Behaviour lecture4.pdf
5 21.11.2012 Fractals lecture5.pdf
6 28.11.2012 Matrix Decompositions lecture6.pdf
7 05.12.2012 Stability: Implicit vs Explicit lecture7.pdf
8 05.12.2012 Partial Differential Equations lecture8.pdf
9 12.12.2012 Partial Differential Equations cont. lecture9.pdf
10 19.12.2012 Percolation lecture10.pdf
11 16.01.2013 Ferromagnetism and Transfer Matrices lecture11.pdf
12 23.01.2013 Monte Carlo Integration lecture12.pdf
13 06.02.2013 Neural Networks lecture13.pdf

Zusatzmaterial

 

Übungsinfromationen

Zeit: Fr 12:00 - 15:00
Ort: Chemie, Beilstein Zentrum N100.012a/b
  • Alle abgegebenen Aufgaben müssen direkt in Matlab laufen, sonst werden keine Punkte vergeben.
  • Die Übungsblätter werden mittwochs vor den Übungterminen ausgegeben und müssen an dem Freitag der darauffolgenden Wochen abgegeben werden.

  

Literatur

AutorTitel
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