Сучасні коп'ютерні технології у фізиці ядра та елементарних частинок
Освітня програма: Квантова теорія поля
Структурний підрозділ: Фізичний факультет
Назва дисципліни
Сучасні коп'ютерні технології у фізиці ядра та елементарних частинок
Код дисципліни
ВБ 3.1
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Другий
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
3 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
6
Результати навчання
Знати теоретичні основи чисельних методів розв’язання типових задач, що виникають у фізиці ядра і елементарних частинок
Знати синтаксис мови Wolfram та принципи побудови програм
Знати теоретичні основи та методи паралельних обчислень, передбачені мовою Wolfram
Знати методи візуалізації результатів обчислень, обробки та зберігання даних, передбачені мовою Wolfram
Вміти застосовувати чисельні методи для розв’язання типових задач, що виникають у фізиці ядра і елементарних частинок
Вміти аналізувати програмний код на ефективність, швидкодію та застосовувати методи його оптимізації
Вміти застосовувати методи паралельних обчислень, аналізувати їх ефективність
Вміти візуалізувати результати обчислень у вигляді діаграм, графіків, рисунків, відео та оперувати з різними типами файлів
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
1. Знати основи лінійної алгебри, математичного аналізу, теорії функцій комплексної змінної, диференціальних рівнянь, тензорного аналізу, математичної фізики, теорії ймовірностей, статистики, а також чисельних методів.
2. Вміти зводити фізичну проблему до коректно поставленої обчислювальної задачі, оцінювати точність проведених обчислень, аналізувати результати своєї роботи.
3. Володіти навичками роботи з комп’ютером, навчальною літературою, взаємодії з колегами під час навчання.
Зміст навчальної дисципліни
Змістовий модуль 1. Функціонал мови Wolfram
1 Синтаксис мови Wolfram
2 Функціонал лінійної алгебри та тензорного аналізу
3 Математичний аналіз, диференціальні рівняння та їх системи
4 Символьні обчислення, спрощення виразів, робота зі спеціальними функціями
5 Побудова 2D, 3D, контурних графіків, діаграм, імпорт та експорт файлів
Змістовий модуль 2. Обробка даних і паралельне програмування в мові Wolfram
6 Робота з великими масивами даних
7 Статистична обробка даних
8 Можливості паралельних обчислень та обчислень на GPU
9 Робота з нейронними мережами
Рекомендована та необхідна література
Основна: (Базова)
1. Hastings C., Mischo K., Morrison M. Hands-On Start to Wolfram Mathematica® and Programming with the Wolfram Language™. – Champaign: Wolfram Media, 2016.
2. Leon J. G. S. Mathematica® Beyond Mathematics. The Wolfram Language™ in the Real World, Boca Raton: CRC Press, 2017.
3. Torrence B.F., Torrence E.A. The Student’s Introduction to Mathematica® and the Wolfram Language™. – Cambridge: Cambridge University Press, 2019.
Додаткова:
1. Alva J.V. Beginning Mathematica and Wolfram for Data Science. – Berkeley: Apress, 2021. – 416 p.
2. Wolfram S. The Mathematica Book. – Champaign: Wolfram Media, 2003.
Заплановані освітні заходи та методи викладання
• Лекції
• Практичні заняття
• Самостійна робота
Методи та критерії оцінювання
• Поточний контроль у формі усного опитування
• контрольні роботи
• тематичний контроль самостійної роботи
• залікова робота
Мова викладання
Українська
Викладачі
Ця дисципліна викладаеться наступними викладачами
Кафедри
Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни