Vorlesung Computerphysik

Ziel, Inhalt, Organisation

© Jürgen Schnack, 2023/04/04

Ziel

Kennenlernen von numerischen Lösungen für typische Problemstellungen der Physik, z.B. Nullstellensuche, Extremumssuche, Lösung linearer Gleichungssysteme, Lösung von Differentialgleichungssystemen, Matrixprobleme, Fouriertransformation.

Alle Methoden sollen an typischen Beispielen selbst ausprobiert werden.

Idee und Anwendung sollen im Vordergrund stehen, mathematische Grundlagen und Beweise soweit nötig.

Wichtige Hilfsmittel

Computer ☺

Computeralgebrasysteme (Mathematica)

Programmiersprachen (Python, C, C++, Fortran, ...)
Entwicklung irre schnell!

Wenn Sie Hilfe bei Installationen brauchen, sprechen Sie mit uns.
 
Jupyther-Notebooks können auf Fakultätsserver bearbeitet werden.

Was diese Vorlesung NICHT bietet

Wir können keinen kompletten Programmier- oder Python-Kurs bieten.

Dazu gibt es eine vierstündige Einführung und Material (ab 8.5.2023).
Vorher lernen wir das Computeralgebra-Paket Mathematica.
Bitte helfen Sie sich auch gegenseitig, das wäre klasse.

Es wird auch nicht darum gehen, schön zu programmieren.
Allerdings sind wir für schöne Lösungen dankbar.
Diese könnten im moodle vorgestellt werden.

Material

Webseite: obelix.physik.uni-bielefeld.de/~schnack
mit vielen Unterlinks, z.B. freie Bücher, Tutorials etc.

Moodle-Seite über Lernraum im ekvv:
Skript, Literatur, Aufgaben usw. (Verbesserungen bitte an mich)

Zu einzelnen Übungen wird es Bausteine geben.

Übungen

Drei Gruppen mit je einem Tutoren (Mi, 14-16 Uhr; Fr 10-12 Uhr; Fr 12-14 Uhr)

Wöchentliche Übungszettel mit unterschiedlichen Aufgaben

Abgabeaufgaben müssen im Moodle bis Montag 24.00 Uhr abgelegt werden;
Pflicht: > 50%

Diskussion und Arbeiten während der Übungen;
Pflicht: wenigstens zweimal etwas von vorn erklären

Sie dürfen gern in Gruppen arbeiten. 
Ich möchte, dass Sie etwas verstehen.
Dafür sind die Übungen unerlässlich.

Problem dieser Veranstaltungen

Extrem unterschiedliche Voraussetzungen (im Vgl. zu QM zum Beispiel)

Versuche, Übungen mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden zu erstellen

Leute mit Vorkenntnissen dürfen sich gern austoben.
Ihre Musterlösungen könnten wir ebenfalls im Moodle vorstellen.

Ich bin offen für Ihre Ideen.

Prüfung

Ja, es wird eine Prüfung geben. ☹

Prüfung vermutlich so: mündlich, 30 min; Sie dürfen am Anfang 5 min ein kleines Projekt vorführen

Prüfungstermine im August und September.

Exkursion

Wir werden eine Exkursion nach Jülich durchführen.

Besichtigung des Forschungszentrums und des Supercomputerzentrums.

Termin: 3. Juli 2023 ganztägig

Anregungen

Ich gehe gern auf Ihre Anregungen ein. Bitte äußern Sie die rechtzeitig.