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Computerphysik und numerische Methoden (PW-CPNM)5 ECTS (englische Bezeichnung: Computational Physics and Numerical Methods)
Modulverantwortliche/r: Michael Schmiedeberg Lehrende:
Michael Schmiedeberg
Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Computerphysik und numerische Methoden (29671)
Startsemester: |
WS 2021/2022 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
75 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Computerphysik und numerische Methoden
(Hauptseminar, 2 SWS, Michael Schmiedeberg, Mo, 14:15 - 16:00, HE; HYBRID: Vorlesung in Präsenz, Teilaufzeichnungen und Fragemöglichkeiten online verfügbar, Übungen überwiegend online (Details auf StudOn))
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Übungen zur Computerphysik und numerischen Methoden
(Übung, 3 SWS, Michael Schmiedeberg, Mo, 10:00 - 12:00, CIP-Pool in der Physik; Di, 8:00 - 10:00, CIP-Pool in der Physik; Do, 14:00 - 16:00, CIP-Pool in der Physik; Vorwiegend ONLINE: Zoom-Meetings, Betreuung nach Absprache per Zoom oder (falls gewünscht und möglich) in Präsenz (Details siehe StudOn))
Inhalt:
- Integration gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen
Molekulardynamik, Finite-Elemente-Methode
Lösung linearer Gleichungssysteme, Methode der konjugierten Gradienten
Lineare Regression
Zufallszahlen, Monte-Carlo-Integration und Markov-Chain-Monte-Carlo
Schnelle Fourier-Transformation
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
wählen geeignete numerische Methoden aus und wenden sie an, um Problemstellungen aus der Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik und aus der Statistischen Physik zu lösen
schätzen die Genauigkeit numerischer Lösungen ab und identifizieren Fehlerquellen
erschließen praktische Programmiererfahrung im wissenschaftlichen Rechnen für Studium und Forschung
Literatur:
William H. Press et al., Numerical Recipes in C, Cambridge University Press, 1992
Paul L. DeVries, A First Course in Computational Physics, John Wiley & Sons, 1993
Bemerkung:
May be applied to specialisation 'Theoretical physics' or 'Condensed Matter Physics' in the physics master program starting winter term 2018/19.
Masterstudierende können Prüfungen in deutscher Sprache nur mit Genehmigung des Prüfungsausschussvorsitzenden ablegen.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Data Science (Master of Science)
(Po-Vers. 2021w | Gesamtkonto | Anwendungsfach | Physics | Computerphysik und numerische Methoden)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Klausur zu Computerphysik (Prüfungsnummer: 70801)
(englischer Titel: Examination (Klausur) on Computational Physics)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 70801 Computerphysik (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
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- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: WS 2021/2022 (nur für Wiederholer)
1. Prüfer: | Michael Schmiedeberg (060353) |
- Termin: 22.02.2022, 10:15 Uhr, Ort: Erlangen, Staudtstr. 5, HG
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