Insegnamento METODI COMPUTAZIONALI PER LA FISICA
| Nome del corso di laurea | Fisica |
|---|---|
| Codice insegnamento | 55A00001 |
| Sede | PERUGIA |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Stefano Germani |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2021 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | Informazioni sull'attività didattica |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | FIS/04 |
| Anno | 3 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Il corso è incentrato su • Il sistema Linux, principali comandi e ambiente shell; • Il linguaggio di programmazione python con cenni di C/C++; • Tecniche e algoritmi di risoluzione di problemi comuni in fisica (integrazione numerica, risoluzione di sistemi di equazioni differenziali, trasformate di Fourier); • Tecniche e algoritmi basati sulla generazione di numeri casuali (simulazione e integrazione Monte Carlo); |
| Testi di riferimento | M. Newman "Computational Physics", CreateSpace Independent Publishing Platform (November 7, 2012). ISBN-10 ¿ : ¿ 1480145513 ISBN-13 ¿ : ¿ 978-1480145511 |
| Obiettivi formativi | Obiettivo del corso è l’apprendimento e l’utilizzo delle tecniche e degli algoritmi più comuni della programmazione informatica applicata alla soluzione di problemi tipici della ricerca in fisica. Obiettivo secondario, prerequisito fondamentale per il raggiungimento dell'obiettivo primario, è l’approfondimento delle competenze informatiche dello studente sia dal punto di vista della programmazione che della gestione dei dati. |
| Prerequisiti | Il prerequisito principale è aver sostenuto l’esame di Laboratorio di Informatica. Gli esempi affrontati durante il corso e nell’esercitazione finale, inoltre, richiedono la capacità di risolvere semplici problemi di Meccanica e/o Elettromagnetismo e/o Statistica. |
| Metodi didattici | • Lezioni frontali: 12 lezioni da 1 ora ciascuna in cui verranno presentati gli argomenti dal punto di vista teorico; • Prove pratiche al calcolatore: 10 esercitazioni da 3 ore ciascuna in cui le tecniche descritte dal punto di vista teorico verranno applicate a problemi di fisica appositamente selezionati. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L’esame finale si basa su una progetto pratico da portare a termine e successivamente presentato e discusso durante una prova orale. Il progetto pratico viene assegnato dal docente anche su base di proposte da parte dello studente. |
| Programma esteso | • Introduzione al corso; • Utilizzo base della shell Linux; • Le basi di python e le principali librerie scientifiche (Numpy / SciPy / Pnadas / Matplotlib); • Confronto python C/C++; • Errori computazionali; • Integrali e derivate; • Equazioni e equazioni differenziali; • Minimizzazione; • Trasformate di Fourier; • Numeri Random e tecniche Monte Carlo; • Classi e Oggetti; • Prestazioni computazionali compilazione e wrapper C; • Strumenti ibridi e avanzati: Jupyter notebook, PyROOT; |