Computational Physics

DozentCarsten Urbach

 

Termin: Di. 10 Uhr c.t. wöchentlich

 

Ort: Seminarraum I, HISKP

 

Credit Points: 7

 

eCampus: Dieser Kurs ist mit einem eLearning Modul of eCampus verbunden. Teilnehmer sollen bitte dem entsprechenden Modul beitreten.

Diese Vorlesung wird sich mit modernen Monte-Carlo Methoden beschäftigen, wie sie in der Physik verwendet werden. Inhalt ist unter anderem:

  • Statistical Models, Likelihood, Bayesian and Bootstrap Methods
  • Random Variable Generation
  • Monte-Carlo Methods
  • Markov-Chain Monte-Carlo
  • application of these methods to lattice field theory and statistical models
  • parallel programming using e.g. MPI, openMP and CUDA

Die Vorlesung ist als eLearning Kurs ausgelegt. Die Vorlesungsmaterialien werden online zur Verfügung gestellt. In der Vorlesungszeit, immer Dienstags um 10 Uhr c.t. in Seminarraum I am HISKP, findet die Übung statt. Die Teilnahme an der Übung ist Voraussetzung für das Bestehen des Moduls. Die Vorlesung wird in englischer Sprache gehalten.

 

Zum Bestehen des Moduls müssen die teilnehmenden Studenten selbständig ein kleines Projekt bearbeiten und vorstellen. Die Projekte werden Modell-Probleme aus der Feldtheorie oder der statistischen Physik behandeln. Bei der Bearbeitung können die neu erlernten Methoden in der Praxis angewendet werden. Projekt-Themen werden noch bekannt gegeben. Außerdem ist die Teilnahme an der Übung Vorraussetzung für das Bestehen des Moduls.

 

Literatur:

  • W.H. Press et al.: Numerical Recipes in C (Cambridge University Press)
    http://library.lanl.gov/numerical/index.html
  • C.P. Robert and G. Casella: Monte Carlo Statistical Methods (Springer 2004)
  • Tao Pang: An Introduction to Computational Physics (Cambridge University Press)
  • Vesely, Franz J.: Computational Physics: An Introduction (Springer)
  • Binder, Kurt and Heermann, Dieter W.: Monte Carlo Simulation in Statistical Physics (Springer)
  • Fehske, H.; Schneider, R.; Weisse, A.: Computational Many-Particle Physics (Springer)
  • Learning C and C++: http://www.cprogramming.com/tutorial.html
  • DeGrand, T. and DeTar C.: Lattice methods for quantum chromodynamics (worldscientific)
  • Rothe, H. J.: Lattice Gauge Theories: An Introduction (World Scientific)
  • Münster, G and Montvay, I.: Quantum fields on a lattice (Cambridge University Press)