Численные методы в физике

Курс: 4, физический факультет

Семестр: весна

Форма отчетности: зачет

О КУРСЕ

Курс посвящен методам численного анализа основных задач, возникающих в теории колебаний и волн. Рассматриваются системы обыкновенных дифференциальных уравнений, уравнение переноса, уравнение теплопроводности, волновое уравнение, квазиоптическое уравнение, уравнение Власова, уравнение Пуассона. Для каждого из типов уравнений излагаются наиболее эффективные численные процедуры, а именно разностные, спектральные методы, методы крупных частиц и частиц в ячейке. Большое внимание уделяется анализу устойчивости расчетных схем и их спектральных характеристик. Заключительная часть курса посвящена стохастическому моделированию в численном эксперименте, основанному на методе Монте-Карло. Излагаются методы генерации последовательностей случайных чисел и случайных полей с заданной корреляционной функцией.

Отличительной особенностью преподавания курса является использование компьютерного практикума, в состав которого входят пять упражнений (по числу основных разделов курса), выполняемых студентами в рамках самостоятельной работы.