UFMM008 Základy počítačové fyziky

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
léto 2019
Rozsah
1/1/0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
RNDr. Pavel Bakala, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Debora Lančová, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Debora Lančová, Ph.D. (cvičící)
Garance
RNDr. Pavel Bakala, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Předpoklady
Předměty UF/PA128 a UF/PA112.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Seznámení se základními programovými balíky pro matematiku a počítačovou fyziku.
Osnova
  • 1. Úvod do počítačové fyziky, základní pojmy a metody
    2. Úvod do numerických výpočtů - schéma počítače, proměnné, práce s pamětí, přesnost numerických výpočtů, chyby
    3. Základy programování - návrh algoritmů a jejich implementace, řídící struktury programu, IDE
    4. Numerické metody - interpolace, řešení rovnic, numerické derivace a integrace, náhodná čísla a metody monte carlo
    5. Základy programování v Python a C - syntaxe programovacího jazyka, klíčová slova, knihovny
    6. Základy signálové analýzy - jednorozměrný a vícerozměrný signál, diskretizace a kvantizace signálu, frekvenční a výkonové spektrum, Fourierova transformace, konvoluce, filtrace
    7. Paralelní výpočty - struktura paralelního počítače, knihovny pro paralelizaci (OpenMP), výpočty pomocí grafických karet (CUDA)
    8. Úvod do Wolfram Mathematica
Literatura
    doporučená literatura
  • Doňar B., Zaplatílek K. MATLAB - tvorba uživatelských aplikací. BEN, 2004. ISBN 80-7300-133-0. info
  • Doňar B., Zaplatílek K. MATLAB pro začátečníky. BEN, 2003. ISBN 80-7300-095-4. info
Výukové metody
Přednáška s diskusí
Projekce (statická, dynamická)
Demonstrace dovedností
Skupinová práce na počítačové učebně
Metody hodnocení
Test
Analýza výkonů studenta
Zápočet
Projekt (zápočtový, semestrální, seminární)
Informace učitele
Sdělí vyučující na začátku výuky.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2014, léto 2015, léto 2016, léto 2017, léto 2018, léto 2020, léto 2021, léto 2022, léto 2023.