Computerphysik

 

Vorlesungen: Johannes Berg
Übungen: Arman Angaji und Tobias Dieselhorst


Eine große Zahl physikalischer Probleme führt auf Gleichungen, die nicht in geschlossener Form gelöst werden können. Numerische Verfahren spielen daher in praktisch allen Teilgebieten der Physik eine wichtige Rolle. Diese Vorlesung bietet eine Einführung in die grundlegenden numerischen Methoden zur Lösung physikalischer Probleme, mit Anwendungen in der Mechanik, Elektrodynamik und Quantenmechanik.

Ziel ist auch die Entwicklung von Programmierfähigkeiten. In einzelnen Vorlesungen werden wir Grundkenntnisse der Programmiersprache Julia erarbeiten. Die Übungen sind oft kleine Programmierprojekte, in denen die in der Vorlesung diskutierten Konzepte praktisch implementiert werden.

1. Elementare Numerik: Gleichungen und Integrale
2. Differentialgleichungen
3. Lineare Algebra
4. Zufallszahlen und Monte-Carlo Methoden
5. Maschinelles Lernen

Die Vorlesung ist Teil der Pflichtveranstaltungen des Bachelor in Physik.

Termine

Vorlesungen: Montag 12:00-13:30 in Hörsaal III
Dienstag: 14:00-15:30 in Hörsaal II
Übungen: Termine und Ort werden auf Ilias bekanntgegeben.

Registrierung: Bitte registrieren Sie sich auf KLIPS, dazu benötigen Sie Ihren Uni-Account. Die Anmeldung zu den Übungen wird ebenso über KLIPS erfolgen; die Anmeldung zu den einzelnen Gruppen wird voraussichtlich in der ersten Vorlesungswoche freigeschaltet. Bald nach der Registrierung sollten sie dann auch Zugang zu der Ilias-Seite der Vorlesung erhalten. Die genauen Einteilung in Gruppen finden Sie dann auf der Übungsseite auf Ilias, ebenso die Aufgaben und weitere Informationen.

Materialien und Literatur

Ilias
Die zentrale Ressource für Vorlesungen und Übungen ist die ILIAS-Seite hier. Es gibt dort auch ein Diskussionsforum, in dem Sie Fragen stellen und beantworten können.

Bücher
Es gibt eine riesige Zahl von Büchern über Computerphysik und Julia, hier sind zwei Empfehlungen.

M. Newman, Computational Physics
Lee Phillips, Practical Julia: A Hands-On Introduction for Scientific Minds

Julia online
Es gibt viele Möglichkeiten Julia zu lernen. Eine Übersicht finden Sie hier hier. Besonders gut finde ich den Kurs From Zero to Julia von Aurelio Amerio. Carsten Bauer aus der AG Trebst hat 2020 Videos zur Installation und den ersten Schritten mit Julia erstellt. Das Video "Erste Schritte" gibt auch Informationen zur Installation nützlicher Werkzeuge. Unter "Programmiertechniken" finden Sie sämtliche Videos hier.







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