Particle in Cell Methods for the Vlasov-Maxwell Equations

Worum geht's

In 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.

Was du danach kannst

• Partikeldiskretisierung von Transportgleichungen (deterministisch und probabilistisch)
• Monte-Carlo-Approximationen und Varianz­reduktions­techniken
• konzeptuelle Anwendung geometrischer Diskretisierung und de-Rham-Komplex
• Entwicklung und Implementierung geometrischer Particle-in-Cell-Algorithmen in Python

Aus was das Modul besteht

• VorlesungErklärt und diskutiert die theoretischen Inhalte; Vorlesungsunterlagen werden zur Selbststudie bereitgestellt
• ComputerübungenImplementierung der Hauptalgorithmen in Python zur praktischen Vertiefung

Lehrmethode

• Vorlesungsskript / PDFwird zur Selbststudie genutzt und bildet die Grundlage der Erklärungen
• Vorlesung mit Diskussionzur Vermittlung und Besprechung der Inhalte mit den Studierenden
• Computer-Übungsklassenum die numerischen Algorithmen praktisch in Python zu implementieren