Комп'ютерна обробка фізичного експерименту

Спеціальність: Прикладна фізика та наноматеріали
Код дисципліни: 6.105.02.E.058
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Прикладна фізика і наноматеріалознавство
Лектор: професор, докт. фіз.-мат. наук Брик Тарас Михайлович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: -
Завдання: -
Результати навчання: знати математичні основи методів Монте-Карло та молекулярної динаміки; знати методи врахування далекодії у моделюванні; знати методи розв’язання складних задач за допомогою моделювання, оцінювання окремих параметрів та характеристик структури та динаміки фізичної системи в цілому; вміти застосовувати методи комп’ютерного моделюванн до опису структури, термодинаміки та динамічних властивостей реальних фізичних систем; вміти розв’язувати задачі моделювання на комп’ютерах, створювати комп'ютерні програми для аналізу результатів моделювання.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: – пререквізити: квантова механіка, статистична фізика, основи програмування; – кореквізити: фізика рідкого стану.
Короткий зміст навчальної програми: Ансамблі в комп’ютерному моделюванні. Періодичні граничні умови. Основи молекулярної динаміки. Алгоритми молекулярної динаміки. Алгоритми для ізотермічного та ізобаричного ансамблів. Поняття термостату та баростату. Молекулярна динаміка з накладеними звязками. Розрахунок статичних та динамічних властивостей у методі молекулярної динаміки. Автокореляційна функція швидкостей. Середньоквадратичні зміщення. Розрахунки дифузії та в’язкості за допомогою формул Гріна-Кубо. Алгоритм методу Монте-Карло. Застосування методу Монте-Карло для дослідження критичних явищ. Ізотермічний та ізобаричні ансамблі у методі Монте-Карло.
Опис: -
Методи та критерії оцінювання: Екзамен, захист лабораторних робіт, контрольна робота, захист індивідуального науково-дослідного завдання; - поточний контроль (20 %): опитування на лабораторних заняттях, захист звітів (20%); - підсумковий контроль (80%): іспит – письмова компонента (50%), усна компонента (30%).
Критерії оцінювання результатів навчання: -
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. D.Frenkel, B.Smit. Understanding Molecular Simulation. Academic Press. SanDiego,1996. 2. M.Allen, D.Tildesley. Computer simulation of liquids. Oxford Press, London, 1988.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).