20101201
Lecture
WiSe 15/16: Computergestützte Methoden der exakten Naturwissenschaften
Roland Netz
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Zielgruppe:
Studierende der Physik im 5. oder 6. Semester; Studierende anderer naturwissenschaftlicher Fachrichtungen.
Voraussetzungen:
Interessierte Studierende aus dem 3. Semester können ebenfalls teilnehmen.
Grundlegende Programmierkenntnisse sind hilfreich aber nicht erforderlich. Die Übungen werden in Python bearbeitet, eine Einführung in Python wird in der ersten Vorlesungswoche angeboten.
Kommentar:
In den Übungsaufgaben werden mathematisch-physikalische Probleme mit Hilfe von selbstgeschriebenen Computerprogrammen gelöst. In den Übungsgruppen werden technische Details diskutiert.
Inhalte
- Fehlerarithmetik
- Interpolation und approximative Darstellung von Funktionen
- Numerische Integration
- Monte-Carlo-Simulationen
- Funktionen und Nullstellen
- Lineare Gleichungssysteme
- Eigenwertprobleme
- Fourier Transformationen, schnelle Fourier Transform (FFT), Wavelet-Transformation
- Diffusion, Perkolation
- Netzwerktheorie, Kleine-Welt-Phänomen
- Zellulärer Automat, Conways Spiel des Lebens
- Molekular Dynamik Simulationen
- Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen
Suggested reading
Literatur:
- Skript zur Vorlesung (wird derzeit gerade überarbeitet), siehe VL-Homepage
- Freund, Hoppe: Numerische Mathematik 1 (Stoer/Bulirsch)
- W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling, B.P. Flannery, Numerical Recipes in C, The Art of Scientific Computing - Second Edition, Cambridge University Press, Cambridge, 1997; online: http://library.lanl.gov/numerical/index.html
- P.L. DeVries, Computerphysik, Grundlagen, Methoden, Übungen, Spektrum Akad. Verl., Berlin, 1995
- Tao Pang, An Introduction to Computational Physics, Cambridge University Press, Cambridge, 1997
- M.E.J. Newman and G.T. Barkema, Monte Carlo Methods in Statistical Physics, Clarendon Press, Oxford, 1999.
- K. Binder and D.W. Heermann, Monte Carlo Simulations in Statistical Physics: An Introduction, 4th edition, Springer, Berlin, 2002.
32 Class schedule
Additional appointments
Wed, 2015-10-14 17:00 - 19:00Einführung in die Programmierung
Regular appointments
Tue, 2015-10-13 12:00 - 14:00
Tue, 2015-10-20 12:00 - 14:00
Tue, 2015-10-27 12:00 - 14:00
Tue, 2015-11-03 12:00 - 14:00
Tue, 2015-11-10 12:00 - 14:00
Tue, 2015-11-17 12:00 - 14:00
Tue, 2015-11-24 12:00 - 14:00
Tue, 2015-12-01 12:00 - 14:00
Tue, 2015-12-08 12:00 - 14:00
Tue, 2015-12-15 12:00 - 14:00
Tue, 2016-01-05 12:00 - 14:00
Tue, 2016-01-12 12:00 - 14:00
Tue, 2016-01-19 12:00 - 14:00
Tue, 2016-01-26 12:00 - 14:00
Tue, 2016-02-02 12:00 - 14:00
Tue, 2016-02-09 12:00 - 14:00
Thu, 2015-10-15 12:00 - 14:00
Thu, 2015-10-22 12:00 - 14:00
Thu, 2015-10-29 12:00 - 14:00
Thu, 2015-11-05 12:00 - 14:00
Thu, 2015-11-12 12:00 - 14:00
Thu, 2015-11-19 12:00 - 14:00
Thu, 2015-11-26 12:00 - 14:00
Thu, 2015-12-03 12:00 - 14:00
Thu, 2015-12-10 12:00 - 14:00
Thu, 2015-12-17 12:00 - 14:00
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Thu, 2016-01-28 12:00 - 14:00
Thu, 2016-02-04 12:00 - 14:00
Thu, 2016-02-11 12:00 - 14:00