Introduction to Computational Method in Physics

203-1-3451

Course information

Credit points
4.00
Lecture hours
3.00
TA hours
2.00
Lab hours
0.00
University's course list

Summary

1. Overview of general-purpose programming languages: Fortran, C, C++, Python
2. Programing basics: variables, control flow, data objects, algorithms
3. Overview of interpreted languages: Matlab, Mathematica
4. Numerics: accuracy, precision, stability, bottlenecks, computer structure
5. Numerical differentiation and integration; Runge Kutta methods
6. Interpolation and extrapolation: polynomial, spline, Laplace
7. Minimization and maximization: Brent, Newton, simulated annealing
8. Statistical description of data: modeling, comparing distributions
9. Monte Carlo simulations
10. (Time permitting) Ordinary differential equations: finite differences, shooting, relaxation
11. (Time permitting) Partial differential equations: reduction, relaxation, multi-grid

Syllabus

  • Overview of general-purpose programming languages: Fortran, C, C++, Python
  • Programing basics: variables, control flow, data objects, algorithms
  • Overview of interpreted languages: Matlab, Mathematica
  • Numerics: accuracy, precision, stability, bottlenecks, computer structure
  • Numerical differentiation and integration; Runge Kutta methods
  • Interpolation and extrapolation: polynomial, spline, Laplace
  • Minimization and maximization: Brent, Newton, simulated annealing
  • Statistical description of data: modeling, comparing distributions
  • Monte Carlo simulations
  • (Time permitting) Ordinary differential equations: finite differences, shooting, relaxation
  • (Time permitting) Partial differential equations: reduction, relaxation, multi-grid

Bibliography

Numerical recipes, by William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Brian P. Flannery; Publisher: Cambridge University Press; 3 edition (September 10, 2007).

Computational physics, by Morten Hjorth Jensen; Publisher: CreateSpace Independent Publishing Platform (January 12, 2015)

A survey of computational physics, by Rubin H. Landau, Jos? P?ez, Cristian C. Bordeianu; Publisher: Princeton University Press; Har/Cdr edition (July 21, 2008)

מבוא לפיסיקה חישובית

203-1-3451

נתוני קורס

נקודות זכות
4.00
שעות הרצאה
3.00
שעות תרגול
2.00
שעות מעבדה
0.00
לקובץ הקורסים

תקציר

1. סקירה של שפות תכנות כלל-יעודיות: Fortran, C, C++, Python
2. תכנות בסיסי: משתנים, בקרת זרימה, מבני נתונים, אלגוריתמים
3. סקירה של שפות תכנות מפורשות: מטלב, מתמטיקה
4. נומריקה: דיוק, נכונות, יציבות, צווארי בקבוק, מבנה מחשבים
5. גזירה ואינטגרציה נומריות: שיטות רונגה-קוטה
6. ביון וחיוץ: פולינומיאלית, שגם, לפלס
7. מינימיזציה ומקסימיזציה: ברנט, ניוטון, איחוי (simulated annealing).
8. תיאור סטטיסטי של מידע: מידול, השוואת התפלגויות
9. הדמיות מונטה-קרלו
10. (בהינתן זמן) משוואות דיפרנציאליות רגילות: הפרשים סופיים, צליפה, רלקסציה
11. (בהינתן זמן) משוואות דיפרנציאליות חלקיות: רדוקציה, רלקסציה, multi-grid

סילבוס

  • Overview of general-purpose programming languages: Fortran, C, C++, Python
  • Programing basics: variables, control flow, data objects, algorithms
  • Overview of interpreted languages: Matlab, Mathematica
  • Numerics: accuracy, precision, stability, bottlenecks, computer structure
  • Numerical differentiation and integration; Runge Kutta methods
  • Interpolation and extrapolation: polynomial, spline, Laplace
  • Minimization and maximization: Brent, Newton, simulated annealing
  • Statistical description of data: modeling, comparing distributions
  • Monte Carlo simulations
  • (Time permitting) Ordinary differential equations: finite differences, shooting, relaxation
  • (Time permitting) Partial differential equations: reduction, relaxation, multi-grid

ביבליוגרפיה

Numerical recipes, by William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Brian P. Flannery; Publisher: Cambridge University Press; 3 edition (September 10, 2007).

Computational physics, by Morten Hjorth Jensen; Publisher: CreateSpace Independent Publishing Platform (January 12, 2015)

A survey of computational physics, by Rubin H. Landau, Jos? P?ez, Cristian C. Bordeianu; Publisher: Princeton University Press; Har/Cdr edition (July 21, 2008)
Last changed on April 25, 2022 by Bar Lev, Yevgeny (ybarlev)