Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE15MF36
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Számítógépes szimulációk laboratórium
2. A tárgy angol címe Computer Simulations Laboratory
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 0 + 0 + 2 f Kredit 2
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Elméleti Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Udvardi László beosztása tudományos főmunkatárs
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2012.06.11. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2012.09.19.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
C-programozás, elméleti fizikai alapok
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
TTK Fizikus MSc szak szakirányainak kötelezően választható tárgya
11. A tárgy részletes tematikája
1. Bevezetés: Ismerkedés a fordítóval és a fejlesztői környezettel: Eclipse. Fordítás, error, warning, futásidejű hibák. C -ismétlés: függvények, dinamikus memóriakezelés, hibakezelés. 2. C-ismétlés: Makrók, paraméteres makrók. Több forrásfájlból álló program. Parancssori paraméterek. 3. Véletlen számok: GSL véletlenszám-generátora, inicializálás. Adott eloszlás szerinti véletlen számok generálása. Empirikus eloszlásfüggvény. 4-5 . Ising-modell I.: 2D Ising-modell Metropolis algoritmussal: mágnesezettség és szuszceptibilitás a hőmérséklet függvényében. Glauber dinamika. II.: Kawasaki dinamika, redezett és rendezetlen fázisok rögzített összmágnesezettség esetén. Fajhő a hőmérséklet függvényében. 6-7 . Rugós kristálymodell I.: 2D rugós kristálymodell molekuladinamikai szimulációja leap frog algoritmussal. Egy kiszemelt rácspont pályája a fázistérben. II.: Verlet algoritmus. Fonondiszperzió meghatározása FFT segítségével. Kétatomos elemi cella. Véletlen ötvözet. A rács vizualizác iója Paraview szoftverrel. 8. Hasznos adatfájl-formátumok: VTK, XML, XDMF. 9 . Szoros kötésű közelítés: Példa: grafén és szén nanocső. 10 . Bevezetés a felületi Green-függvények módszerébe: A szórásprobléma Green-függvénye. Felületi Green-függvények. Példák: potenciállépcső, Breit-Wigner-rezonancia. 11-12 . Hálózatok I: Hálózat reprezentációi. Barabási-Albert hálózat. Fokszámeloszlás. II: Módosított Barabási-Albert hálózat. Bevezetés az STL tárolók használatába. (C++) 13. Eredmények grafikus megjelenítése, Gnuplot lehetőségei. Példa: Mollweide-vetítés. Hálózat elemzése és vizualizációja Cytoscape szoftverrel. 14. Ünnepnap miatt elmarad / Hallgatókkal egyeztetett téma
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Házi feladatok kidolgozása vizsga-
időszakban
13. Pótlási lehetőségek
TVSZ szerint
14. Konzultációs lehetőségek
Az oktatókkal egyeztetett időpontban.
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
M.E.J. Newman, G.T. Barkema, Monte Carlo Methods in Statistical Physics (Oxford Univ. Press, New York, 1999)
A tárgy weblapjára feltöltött példaprogramok
Az tárgyhoz kapcsolódó előadás jegyzet (http://www.phy.bme.hu/~kertesz/teach2.html)
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
28
16.2 Félévközi felkészülés órákra
0
16.3 Felkészülés zárthelyire
0
16.4 Zárthelyik megírása
0
16.5 Házi feladat elkészítése
32
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
0
16.9 Összesen
60
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
60
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Udvardi László
tudományos főmunkatárs
Elméleti Fizika Tanszék
Balogh László
tudományos segédmunkatárs
Elméleti Fizika Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Szunyogh László