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Applications in Computational Science and Engineering - Wahlmodule11

Bildverarbeitung in der PhysikNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst grundlegende und weiterführende Techniken der Bildverarbeitung und Bildrekonstruktion mit Schwerpunkt auf Anwendungen in der Physik. Am Ende kannst du Filter- und Fourier-basierte Verfahren, Interpolation, Segmentierung, Rausch- und Auflösungsanalyse, tomographische Rekonstruktion sowie prinzipielle Konzepte der Wellenausbreitung und Phasenkontrast-Bildgebung anwenden und die jeweiligen Stärken und Grenzen beurteilen.5 ECTSläuft dieses SemesterPH2181Computational Plasma PhysicsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst numerische Methoden zur Lösung von Modellen aus der Plasmaphysik kennen und anzuwenden. Schwerpunkte sind die Diskretisierung partieller Differentialgleichungen (z. B. Poisson-, Erhaltungs- und kinetische Gleichungen) und die Umsetzung dieser Verfahren in Python. Am Ende kannst du für ein konkretes Modell eine geeignete numerische Methode ableiten, implementieren sowie den Code testen und verifizieren.5 ECTSläuft dieses SemesterMA4304Mathematik der Klima- und ErdsystemwissenschaftenNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst mathematische Methoden zur Analyse und Modellierung nichtlinearer Prozesse im Klima- und Erdsystem. Am Ende kannst du Grundlagen der Energiegleichgewichts-Modellierung, nichtlinearer und stochastischer Dynamik sowie grundlegende Gleichungen der Fluidmechanik erklären und Zeitreihen aus Klima‑ und Erdsystemprozessen mathematisch analysieren.9 ECTSläuft dieses SemesterED110088Computational and Analytical Methods in ElectromagneticsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst mathematische und numerische Methoden zur Analyse und Lösung elektromagnetischer Feldprobleme. Am Ende kannst du analytische Lösungen (z. B. mit Greenschen Funktionen, Mie-Serien) und fortgeschrittene numerische Verfahren (FDTD, FEM, MoM) beurteilen, anwenden und für veränderte Geometrien und Materialkonfigurationen adaptieren.6 ECTSkein Termin dieses SemesterEI73181Computerbasierte MaterialphysikNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst moderne theoretische Methoden der computerbasierten Materialphysik kennen und anzuwenden. Im Mittelpunkt stehen Dichtefunktionaltheorie und ab-initio-Molekulardynamik zur mikroskopischen Beschreibung physikalischer und chemischer Eigenschaften realer Materialien. Am Ende kannst du die Grundlagen, Möglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren einschätzen und einfache Rechnungen an Materialsystemen selbstständig durchführen und interpretieren.5 ECTSkein Termin dieses SemesterPH2289
6 weitere in Applications in Computational Science and Engineering - WahlmoduleComputergestützte Methoden in der VielteilchenphysikNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst computerbasierte Methoden zur Untersuchung von Vielteilchensystemen kennen, von numerischen Algorithmen bis zu maschinellen Lernverfahren. Am Ende kannst du typische Algorithmen anwenden und die zugrundeliegenden Konzepte verstehen und beurteilen.10 ECTSkein Termin dieses SemesterPH2264Geometric Methods for Physics of Magnetized PlasmasNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst, geometrische Methoden (Hamilton- und Lagrange-Formalismus) zur systematischen Reduktion komplexer mehrskaliger dynamischer Systeme anhand magnetisierter Plasmen anzuwenden. Du verstehst perturbative Lie-Transform-Methoden, die Herleitung von Feld- und kinetischen Gleichungen aus Variationsprinzipien sowie die zugehörigen Erhaltungssätze; zudem siehst du, wie kontinuierliche variationale Beschreibungen in diskrete Formulierungen überführt und numerisch, z. B. in Particle-In-Cell Monte-Carlo-Simulationen, umgesetzt werden können.5 ECTSkein Termin dieses SemesterMA5333Molekulardynamik-SimulationenNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst, wie molekulare Simulationen aufgebaut, durchgeführt und ausgewertet werden. Nach dem Modul kannst du Simulationen mit Methoden wie Molekulardynamik, Monte Carlo und Brown'scher Dynamik planen, selbstständig durchführen und thermodynamische sowie kinetische Größen auswerten.5 ECTSkein Termin dieses SemesterPH2019Particle in Cell Methods for the Vlasov-Maxwell EquationsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsIn diesem Modul lernst Du numerische Particle-in-Cell-Verfahren für die Vlasov–Maxwell-Gleichungen kennen. Du verstehst sowohl deterministische als auch stochastische Teilchenverfahren, struktur­erhaltende Diskretisierungen mit diskretem de-Rham-Komplex und kannst am Ende geometrische Algorithmen für Vlasov–Maxwell-Probleme formulieren und in Python implementieren.5 ECTSkein Termin dieses SemesterCIT413049Rechnergestützte AstrophysikNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst, wie astrophysikalische Fragestellungen mit numerischen Methoden realistisch modelliert werden. Am Ende kennst du zentrale Algorithmen zur Behandlung von Gravitation, Hydrodynamik, Magnetohydrodynamik, relativistischen Strömungen, Kernreaktionen und Strahlungstransport und kannst einfache numerische Codes für solche Prozesse aufbauen und anwenden.5 ECTSkein Termin dieses SemesterPH2077Rechnergestützte Physik 2Noch keine Bewertungen für dieses Modul.Computational PhysicsDu lernst fortgeschrittene numerische Methoden für klassische und quantenmechanische Probleme. Themen reichen von Zufallszahlen, Fourier-Transformationen und Monte‑Carlo‑Techniken über nichtlineare Systeme, Chaostheorie und Fraktale bis zu Finite‑Elementen, Wavelets, neuronalen Netzen und Grundlagen der Gittereichtheorie. Am Ende kannst Du solche Modelle numerisch aufstellen, implementieren und beurteilen.5 ECTSkein Termin dieses SemesterPH2090