Інфопакет

Комп'ютерна фізика статистичних систем

ОК12

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

3 Семестр

3

Знання фізичних основ методів комп’ютерного моделювання фізичних процесів в медико-біологічних системах. Вміння використовувати фундаментальні знання з медичної фізики для проведення теоретичних досліджень фізичних властивостей біологічно важливих багаточастинкових системах. Вміння коректно застосовувати методики комп’ютерного моделювання для вивчення фізичних процесів, що відбуваються в медико-біологічних системах на молекулярному рівні. Вміння аналізувати результати комп’ютерного моделювання фізичних процесів у багаточастинкових статистичних системах

Очна форма

Знати закони класичної механіки, квантової механіки, електродинаміки, статистичної фізики. Вміти застосовувати отримані знання з курсів математичного аналізу, диференційних та інтегральних рівнянь, математичної фізики. Володіти навичками застосування методів термодинаміки та молекулярної фізики.

Предметом курсу є фізичні моделі, які лежать в основі методів комп’ютерного моделювання багаточастинкових статистичних систем та їх зв’язок з фундаментальними законами термодинаміки та статистичної фізики. Метою є формування у студенів ґрунтовних знань з фізичних основ методів комп’ютерного моделювання фізичних властивостей та процесів у багаточастинкових статистичних системах, що є важливими при дослідженні методико-біологічних систем на молекулярному рівні. Навчальна задача полягає у вивченні фізичних основ методу молекулярної динаміки та метод Монте-Карло.

1. M. Tuckerman. Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation. Oxford University Press, Oxford, 2010 р. - 720 p. 2. D. Frenkel, B. Smit. Understanding molecular simulation: from algorithms to applications. Elsevier, 2001 - 638p. 3. Shi, Y., Ren, P., Schnieders, M. and Piquemal, J.-P. (2015). Polarizable Force Fields for Biomolecular Modeling. In Reviews in Computational Chemistry Volume 28 (eds A.L. Parrill and K.B. Lipkowitz). https://doi.org/10.1002/9781118889886.ch2 4. Cisneros, G. A., Karttunen, M., Ren, P., & Sagui, C. (2014). Classical electrostatics for biomolecular simulations. Chemical reviews, 114(1), 779-814. 5. W. S. Hlavacek. Modeling Biomolecular Site Dynamics: Methods and Protocols // Humana, 2019. - 442 p. 6. H. Kamberaj. Molecular Dynamics Simulations in Statistical Physics: Theory and Applications // Springer, 2021 - 478 p. 7. K.Zhou, B. Liu. Molecular Dynamics Simulation: Fundamentals and Applications // Elsevier, 2022 - 374 p.

Загальний обсяг 90 год., у тому числі: лекцій – 30 год.; самостійна робота - 60 год.

Форми оцінювання студентів: - семестрове оцінювання: 1. Перевірка розрахункових індивідуальних (домашніх) завдань– 20 балів/ 12 балів 2. Модульна контрольна робота з теми 1 – 35 балів/ 21 бал 3. Модульна контрольна робота з теми 2 – 25 балів/ 15 балів - підсумкове оцінювання у формі заліку. Максимальна оцінка 20 балів (рубіжна оцінка 12 бали). Підсумкова кількість балів з дисципліни (максимум 100 балів), яка визначається як сума балів за систематичну роботу впродовж семестру та за результатами проведення заліку. Для студентів, які упродовж семестру не досягли мінімального рубіжного рівня оцінки (60% від максимально можливої кількості балів) проводиться заключна семестрова контрольна робота, максимальна оцінка за яку не може перевищувати 36% підсумкової оцінки (до 36 балів за 100-бальною шкалою).

Українська