Sylabus przedmiotu

Drukuj

Przedmiot:

Wykład ogólnouniwersytecki

Kierunek:

Chemia, I stopień [6 sem], stacjonarny, ogólnoakademicki, rozpoczęty w: 2014

Tytuł lub szczegółowa nazwa przedmiotu:

Symulacje komputerowe w naukach przyrodniczych

Rok/Semestr:

I/1

Liczba godzin:

30,0

Nauczyciel:

Borówko Małgorzata, prof. dr hab.

Forma zajęć:

wykład

Rodzaj zaliczenia:

zaliczenie na ocenę

Punkty ECTS:

1,0

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS (łączna liczba godzin w semestrze):

0	Godziny kontaktowe z prowadzącym zajęcia realizowane w formie konsultacji
30,0	Godziny kontaktowe z prowadzącym zajęcia realizowane w formie zajęć dydaktycznych
0	Przygotowanie się studenta do zajęć dydaktycznych
0	Przygotowanie się studenta do zaliczeń i/lub egzaminów
0	Studiowanie przez studenta literatury przedmiotu

Poziom trudności:

podstawowy

Wstępne wymagania:

brak

Metody dydaktyczne:

wykład informacyjny

Zakres tematów:

Plan wykładu:

1. Klasyfikacja metod symulacyjnych

2. Rys historyczny: Rozwój technik obliczeniowych. Pierwsze symulacje

3. Modele w naukach przyrodniczych: Elementy modelu. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Przykłady znanych modeli: gaz doskonały, model Isinga.

4. Elementy mechaniki

5. Elementy termodynamiki statystycznej

Metoda Monte Carlo: Ogólny schemat. Zasady tworzenia algorytmu (mikroskopowa odwracalność, ergodyczność). Podstawowe zagadnienia techniczne. Symulacje w różnych zespołach statystycznych. Wybrane zastosowania metody Monte Carlo (warstwy powierzchniowe, nanoczasteczki Janusa, przemiany fazowe, szczotki polimerowe, reakcje chemiczne).

6. Dynamika molekularna: Podstawowy schemat. Termostaty. Wybrane zastosowania dynamiki molekularnej (polimery, DNA, osadzanie warstw metalicznych, wirusy).

6. Algorytmy genetyczne.

7. Automaty komókowe : Podstawowy schemat. Model segregacji Schellinga. Model kopca piasku Par Baka (lawiny). Modelowanie ruchy ulicznego. Wzory w przyrodzie.

8. Fraktale.

9. Model perkolacji - zastosowania

10. Rozprzestrzenianie się epidemii - modele deterministyczne i stochastyczne.

11. Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w środowisku.

Forma oceniania:

obecność na zajęciach

Literatura:

A. Patrykiejew, Wprowadzenie do metody Monte Carlo, Wydawnictwo UMCS, Lublin 1998.
D.W. Herman, Podstawy symulacji komputerowych w fizyce, WNT, Warszawa 1997.
D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular simulation, Academic Press, Londyn, 2002.