介绍现代计算物理学

流体动力学


欢迎光临!计算是强大的。在本课程中,你将学习如何使用神奇的模拟计算:计算广义相对论如何改变水星的轨道;模拟湍流;计算的影响捕食者和猎物在一个生态系统;运行一个量子算法;和更多!我们从世界的一些搜索和蒸馏最酷的物理我们知道你学会模拟。我们在这门课的主要目标将是帮助你做这些模拟。

当然物流

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日历

日期 赋值
8月27日 N的方法来衡量π
9月3日 动力学
9月10日 轨道动力学
9月17日 水星Perihellion
9月24日 系外行星
10月1日 混乱
10月8日 捕食者-猎物
10月15日 流体动力学
10月22日 随机漫步
10月29日 马尔可夫链
11月5日 机器学习的星系
11月12日 粒子物理
11月19日 量子计算我
12月3日 量子计算二世

最后


课程

计算作业

这门课的核心将是一系列的计算任务。

每日出勤问题

在上课时(当我分配学生会议室),会有一个十分钟campuswire出勤率问题发布和提交。如果你已经完成前面的任务,这个问题将是相当简单的(问如何写点东西基本在python中,等等)。你会得到1/2点提交你的回答和1/2点获得。这些点在本学期将占总成绩的10%。合作是不允许的考勤问题,但使用其他资源(但不需要——如果你发现否则你应该跟我们)。

实得最后

将会有一个实得最后总成绩的15%。合作是不允许在回家的最后但其他资源。实得最终将涉及编程作业一样的精神。

额外的信用

会有临时的机会得到额外的信用。零级这些存在因为我认为它们很酷,有助于理解计算物理学但是我不能证明在2学分的课程。

额外的信贷分配往往会被描述差(甚至类似,得到一个完整的太阳能系统仿真工作)。如果你有问题,请在你花太多的时间。同时,我们没有义务做出额外的信贷typo-free。请回答这个问题,我们的意思是问。

额外的信贷,每锻炼,评分全有或全无。我们没有去寻找错误,给部分信贷中常用的工作代码。额外的信贷量/运动/等上市作业。


分级

你最后的数值计算得分为100 x (0.75 x(作业分+额外的信用桥)/(总作业分)+ 0.1(出勤问题)+ 0.15 x决赛

最后崩溃你的成绩取决于你的数值积分是如何:

分数是包容性的底部数字——即90一个,不是一个。相同数量的所有习题计数。除非特别指出,每一个运动的问题集计数同等比例的分配和每一部分(a, b, c,…)的运动被视为同等比例的运动。5点的问题集将强制性的问题(例如时间分配、引用、合作者)。

有时作业中有错误(尽管我们正在努力删除它们)。请当困惑!不要耗费很长一段时间可能是一个错误的东西。这些不是技巧问题——我们正试图问合理的事情。


政策

你发现在网络上使用代码

最快的方法处理编程是问谷歌的奥秘你正试图实现的例子。但是你需要使用你的判断这样做:谷歌搜索“如何在python中使用颜色映射?”,而“给我一个脚本,该脚本计算π”不是。和你应该信贷的原始代码粘贴到你自己的项目的评论,其中包括原始代码的URL。如果一个作者说他/她的代码是不被复制或纳入你的计划,那就不要。

我在这个课程中有两个主要的目标。我希望你们所有的人成为无所畏惧的程序员走到令人困惑的问题的信心和英镑他们服从。我想让你们开发数值描述冷却系统通常被认为是太困难的学生你的水平,可能掩盖底层物理的分析描述。为此,百度有€™将需要编写自己的代码。

学术诚信

你绝不能提交自己别人的工作。我们理解,你会发现它的许多有用的工作与其他学生掌握物理246。但当你与你的合作学习小组作业,你一定是一个完整的、积极参与开发的解决方案,你提交的信贷。

从另一个学生作弊得到的答案,然后使用它们作为自己的。作弊是提交作为自己的工作的解决方案,你发现通过搜索网络上(尽管看到“关于网络使用代码你找到”),或通过订阅一个在线服务,唆使作弊。是作弊”和违反美国版权法”(或销售)课程材料给别人打算重新分配和/或卖掉它。

作弊将会惩罚严厉:我会奖零信用对于任何一个学生的作业发现被骗了。我可能也会减少你的课程成绩由两个字母等级(这样一个成为C),虽然我有权发行F为整个课程的任何学生发现被骗了。

在本课程中,所有活动都受到学术诚信规则如第一条所述,第4部分,学生的学术诚信的代码。


混杂

为什么这门课?

为我们的学生发展的需要”,例如,增加关注早期准备研究”物理教师都必须调整我们教什么,以及我们如何教。

有丰富的工程创新传统教育学在伊利诺斯州。五十年前伊利诺斯成为第一个学校教本科生设计的计算机。最近,我们的同事已经成为国家领导人的成功努力提高基础物理教学成果。伊利诺斯州我们打算继续这个传统,将计算扫盲纳入的核心竞争力是由我们的学生掌握。

就像我们需要物理专业参加数学课程,但教数学的应用物理在我们的课程,我们希望做同样的编程。我们将继续要求学生把计算机科学导论课程,同时融入自己的课程基于机器的方法分析问题无法解决。例子包括混沌和非线性现象;流体动力学;现实世界的电动力学;多电子原子的量子力学。

本课程是第一步。,我们希望学生将有更好的掌握复杂现象,并将准备与研究经验,否则将被访问。这将使该部门的科学努力扩大抵押品的好处的研究主管助理。如果我们成功了,我们的方法应该在科学和工程推广到其他学科。

背景:物理专业包括材料的技术基础物理、数学、计算机科学和化学。尽管物理系外的课程提供了很好的介绍重要的科目,他们不够密集在应用程序特定的物理主题站在他们自己的。我们发现这是特别是在数学和计算机科学。因此,物理学院提供本科和研究生课程的数学物理方法,以及计算的研究生课程。

最近我们已经添加了两个新的计算物理学本科课程:本课程和498 cmp。通过模拟物理系统和观察他们的(模拟)的行为,学生可以更有效地掌握概念,否则可能会被数学方程。通过开发他们的计算技巧,学生们更好地准备协助在研究环境数据采集和分析的任务。此外,大约一半的我们专业的毕业选择就业而不是研究生学习;他们经常报告说,未来的雇主正在寻求雇佣员工和计算能力。

猫头鹰吗?246年?
前面的课程,物理298猫头鹰,模糊的原因需要我们添加一个三个字母的代码数量。由于猫头鹰是雅典娜的象征“女神的智慧、灵感、数学、力量、和其他产品的事情”,“猫头鹰”似乎是一个明智的选择。
这门课已经演变成物理246。246年,为什么?因为这是真空期望值希格斯场

猫头鹰