WiSe 20/21: Computergestützte Methoden der exakten Naturwissenschaften
Roland Netz
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Ich plane die Vorlesungen auf Videos aufzunehmen, die ich den Studierenden zu den Vorlesungszeiten Dienstag und Donnerstag von 10:00 - 12:00 zum download zur Verfügung stellen werde, eine digitale Besprechungszeit mit mir wird ebenfalls während der Vorlesungszeiten angeboten.
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Die Vorlesung ist Teil des Wahlbereichs im Bachelorstudiengang Physik. Sie ist nach dem Studienplan für das 5. Semester vorgesehen und wird daher nur im Wintersemester angeboten. Der Übungsschein ist auch anrechenbar auf die Anforderungen eines Nebenfachstudiums Informatik sowie für die anwendungsorientierte Informatik im Hauptfachstudium Informatik.
Vorlesung, eigenständige Entwicklung von Computerprogrammen in kleinen Gruppen, Übungsgruppen, in denen technische Details diskutiert und die selbst geschriebenen Computerprogramme besprochen werden.
- Fehlerarithmetik
- Funktionen und Nullstellen
- Lineare Gleichungssysteme
- Interpolation und approximative Darstellung von Funktionen
- Fourier-Transformation
- Numerische Integration
- Monte-Carlo-Integration und Simulationen
- Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen, Eigenwertprobleme
- Dynamische Simulationen von Vielkörpersystemen
- Netzwerktheorie
- Nichtlineare Optimierung, simulated annealing
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.
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