Modelowanie wybranych zjawisk i procesów fizycznych
Transkrypt
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