Компьютерное моделирование физических явлений
(PCmodel)

 This course requires an enrolment key

КУРС : "Компьютерное моделирование физических явлений "

 

Информация о подразделении, отвечающего за СЭУМК.

Подразделение разработчик СЭУМКРазработчики СЭУМК
Физико-технический институт, кафедра общей физикиМалютин Василий Михайлович

Список дисциплин использующих СЭУМК "Компьютерное моделирование физических явлений" в учебном процессе.

 

Обеспечивающая кафедра

Код специальности, специальность

№, Дисциплина

Уровень

Курс

Форма обучения

Количество часов, (Аудиторная, Самостоятельная, Кредиты)

Форма контроля

 Общей физики 03.04.02 Физика ДИСЦ.В2 Компьютерное моделирование физических явлений магистратура 1 очная108 ч.
(ауд. 48 ч., сам 60 ч.)
3 кредита
зачёт
ЦЕЛИ КУРСА


Приобретение  магистром навыков в получении новой информации,  работы с пакетами готовых программ,  моделировании физических явлений, работы в междисциплинарных областях научных исследований.

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ


Дисциплине «Компьютерное моделирование физических явлений» предшествует освоение дисциплин (ПРЕРЕКВИЗИТЫ): нет
Содержание разделов дисциплины «Компьютерное моделирование физических явлений» согласовано с содержанием дисциплин, изучаемых параллельно (КОРЕКВИЗИТЫ):

    • М3.Б1 Научно-исследовательская работа в семестре;
    • ДИСЦ.В2 Компьютерные технологии в науке и образовании.

СТРУКТУРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА


Раздел 1. Определение и назначение моделирования.
Рассматриваются определения и свойства модели в общем случае, цели моделирования и классификация моделей.
Раздел 2. Метод Монте-Карло.
Общее представление о методе на основе теории вероятности и применение метода.
Раздел 3.Поток заряженных частиц в кристалле.
Теоретические основы эффекта каналирования, программа моделирования эволюции потока частиц в кристалле.
Раздел 4. Случайное блуждание.
Теоретические основы и алгоритмы типов случайных блужданий, 
программа моделирования случайных блужданий в 1 и 2-хмерном случаях;
алгоритмы и программы для блужданий без самопересечений.

Раздел 5.Теория перколяции.
Основы теории перколяции, описаны различные типы перколяций, 
алгоритмы построения моделей перколяционных кластеров,
масштабная инвариантность и ренормировка.

Раздел 6.Аккреция самоподобных струкур.
Модели кинетического роста, определение фрактальной размерности;
алгоритмы процесса роста фрактальных структур.

Раздел 7. Клеточные автоматы.
Особенности моделей клеточных автоматов, 
игра «Жизнь».

Раздел 8. Модель Изинга.
Микроканонический и канонический ансамбли, фазовые взаимодействия, 
Алгоритм Метрополиса.


СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА

 

  1. Расчет прохождения потока нейтронов сквозь стенку. (4 часа)
  2. Прохождение ионов в кристалле в режиме каналирования. (4 часа)
  3. Случайные блуждания. (4 часа)
  4. Случайные блуждания без самопересечений. (4 часа)
  5. Задача о перколяции. (4 часа)
  6. Агрегация с ограничением диффузии. (4 часа)
  7. Игра «Жизнь». (4 часа)
  8. Модель Изинга для микроканонического ансамбля. (4 часа)
  9. Модель Изинга для канонического ансамбля. (4 часа)

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

моделирование, программа, модель, Mahematica, случайное, блуждание, Монте-Карло, метод, перколяция, каналирование, кристалл, фрактал, самоподобные, структуры, клеточный, автомат, Изинг.

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ СВЯЗИ С ПРЕПОДАВАТЕЛЯМИ

Малютин Василий Михайлович, старший преподаватель кафедры Общей физики ФТИ ТПУ, тел. 66-25-14, mvm@tpu.ru

Copyright ©2014. Tomsk Polytechnic University, 
All rights reserved.

This course requires an enrolment key