Modelowanie wybranych zjawisk i procesów fizycznych

"Z A T W I E R D Z A M"
Załącznik Nr 4
do decyzji Nr 52/PRK/2011
z dnia 16 grudnia 2011r.
Dziekan Wydziału ......
prowadzącego kierunek studiów
podpis
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: Modelowanie wybranych zjawisk i procesów fizycznych
Kod przedmiotu: WTCFXCSI-Mw
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): WTC
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów: Fizyka Techniczna
Specjalność: ...............................................................................................................................................................................
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoba(-y) prowadząca(-e) zajęcia (koordynatorzy): dr inż. Rafał Świłło
PJO/instytut/katedra/zakład WTC/ IFT/ZTZF
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
ćwiczenia
punkty
ECTS
razem
wykłady
VII
46
20+
26+
3
razem
46
20+
26+
3
laboratoria
projekt
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI
Matematyka. Wymagania wstępne: umie posługiwać się rachunkiem macierzowym, tensorowym oraz
rachunkiem różniczkowym i całkowym funkcji wielu zmiennych
Fizyka. Wymagania wstępne: zna podstawy fizyczne optyki, termodynamiki, mechaniki kwantowej
oraz podstawy fizyki ciała stałego
Podstawy informatyki. Wymagania wstępne: umie programować w środowisku wizualnym, budować
procedury obiektowe. Zna zasady działania algorytmów genetycznych i sieci neuronowych.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
W1
Efekty kształcenia
Ma wiedzę podstawową w zakresie matematyki, fizyki i informatyki stanowiącą bazę zrozumienia i studiowania przedmiotów kierunkowych.
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
K_W01
W2
Ma podstawową wiedzę w zakresie informatyki , a w szczególności o
podstawach algorytmizacji zadań , programowania, wykonywania symulacji oraz rozwiązywania problemów z fizyki metodami numerycznymi.
Zna podstawy technologii informacyjnej. Nabycie umiejętności wykonywania symulacji i rozwiązywania podstawowych problemów fizyki metodami numerycznymi, za pomocą podstawowych pakietów programistycznych takich jak Visual Studio.
K_W05
W3
Ma wiedzę ogólną podbudowaną teoretycznie w zakresie podstawowych
metod modelowania zjawisk i procesów fizycznych a także komputerowego wspomagania projektowania i wytwarzania
K_W16
U1
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury
K_U01
U2
Potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach.
K_U03
U3
K_U10
U4
Potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne i symulacyjne .
Potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, opracować i interpretować uzyskane wyniki oraz
wyciągać logiczne wnioski
K1
Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się a także potrafi inspirować innych.
K_K01, K_K02
K2
Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
K_K05
K_U09
5. METODY DYDAKTYCZNE
Symulacje numeryczne zaprezentowane podczas wykładów, wykonywane samodzielnie podczas zajęć
laboratoryjnych oraz w oparciu o gotowe procedury, zgodnie z treściami programowymi.
Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej, wraz z prezentacją symulacji numerycznych
Ćwiczenia laboratoryjne związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy uzyskanej podczas wykładu i pracy własnej. Wymagają
samodzielnego opracowania procedur numerycznych rozwiązujących podane zagadnienia fizyczne i
matematyczne.
Zarówno wykład jak i ćwiczenia laboratoryjne oraz seminaria prowadzone są metodami rozwijającymi
twórcze myślenie u studentów, pobudzając do dyskusji i samodzielnej pracy własnej.
6. TREŚCI PROGRAMOWE
lp
temat/tematyka zajęć
1.
Wahadło matematyczne
2.
niczkowych dla n-ciał w
polu grawitacyjnym
Interferencja i dyfrakcja Fraunhofera
3.
liczba godzin
wykł.
ćwicz.
lab.
2
2
2
4
2
2
2
4
2
4
2
4
2
2
8.
Filtracja przestrzenna obrazu (z wykorzystaniem FFT oraz
FFT-1)
Klasyfikacja sygnałów z wykorzystaniem algorytmów
genetycznych
Klasyfikacja sygnałów z wykorzystaniem sieci neuronowych.
Podstawy rekonstrukcji tomograficznej z wykorzystaniem
twierdzenia Radona
Symulacja n-cząstek podczas zmiany stanu skupienia.
1
2
9.
Studnie kwantowe (metoda algebraiczna Martina-Deana)
1
2
Seminarium końcowe, prezentacja dużego projektu własnego na zaliczenie w sali wykładowej
4
4.
5.
6.
7.
10.
Razem
20
.....
26
proj.
semin.
.....
......
7. LITERATURA
podstawowa:

Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands, „Feynmana wykłady z fizyki”, Tom I, Państwowe
wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1972.

Leszek Rutkowski, „Metody i techniki sztucznej inteligencji”, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2006

David E. Goldberg, „Algorytmy genetyczne i ich zastosowania”, Wyddawnictwa Naukowo-Techniczne1998
uzupełniająca:

Ryszard Tadeusiewicz, „W stronę uśmiechniętych maszyn”, Wydawnictwo „ALFA”, Warszawa 1989

Ryszard Tadeusiewicz,, „Sieci neuronowe”, Akademicka Oficyna Wydaw. RM, Warszawa, 1993

Edward Ott, „Chaos w układach dynamicznych”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997

Julian Templeman, Andy Olsen, „Microsoft Visual C++ .NET”, Wydawnictwo RM, Warszawa 2002
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot jest zaliczany na ocenę.
Warunkiem koniecznym uzyskania oceny pozytywnej z przedmiotu jest wykazanie się wiedzą oraz umiejętnościami wymienionymi w Efektach kształcenia (Tab.4)
efekty W1, W2, oraz W3 sprawdzane są na kolokwium
efekty W2, W3 oraz U2, U3, U4 sprawdzane podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych i seminarium końcowym.
efekt K1 sprawdzany podczas udziału w dyskusji na zajęciach
efekt K5 sprawdzany podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych i na seminarium końcowym.
autor(rzy) sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
dr inż. Rafał Świłło
................................
................................
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis