|
Vyučující
|
-
Předota Milan, doc. RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah přednášky: Úvod Laboratorní a počítačový experiment, metody molekulární dynamiky (MD) a Monte Carlo (MC). Popis systému mnoha částic, mezimolekulární síly, korelační funkce. Základy metody MC Matematická formulace problému, naivní a preferenční vzorkování, Metropolisovo vzorkování, mřížové systémy, simulace v NPT a NVT souborech, okrajové podmínky a technické detaily, optimalizace. Aplikace: kapalina tuhých koulí a Lennard-Jonesova kapalina. Základy metody MD Pohybové rovnice, Verletův a Gearovy integrátory, jednoduché termostaty. Aplikace: částice v homogenním a radiálním gravitačním poli, Lennard-Jonesova kapalina. Obsah cvičení: Řešení simulačních úloh na počítači v souladu s náplní přednášek.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Demonstrace, Aktivizující (simulace, hry, dramatizace)
- Účast na výuce
- 39 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 39 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 40 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Seznámit studenty s nekvantovými počítačovými simulacemi ve fyzice molekul - molekulární dynamika, Monte Carlo. Řešení praktických úloh v programech GROMACS, LAMMPS. Naučit se styl práce v počítačovém modelování používáním počítačových pseudoexperimentů. Naučit se pracovat v superpočítačovém prostředí (Metacentrum)
Student pochopí princip simulací jako počítačového (pseudo)experimentu, naučí se připravovat, spouštět a analyzovat molekulární simulace v programech Gromacs a LAMMPS.
|
|
Předpoklady
|
Základy práce v linuxu (možno rychle doplnit).
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Analýza výkonů studenta, Rozbor produktů pracovní činnosti studenta (technické práce)
Podmínka získání zápočtu: Vyřešení alespoň 70% úkolů řešených na cvičení s pomocí vyučujícího. Samostatné vyřešení samostatných úloh na alespoň 50%. Podmínka složení zkoušky: Alespoň 50% znalost látky obsažené ve dvou vylosovaných zkušebních otázkách.
|
|
Doporučená literatura
|
-
D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular Simulation, Academic Press, 2002..
-
I. Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla, Úvod do počítačových simulací: Metody Monte Carlo a molekuární dynamiky, Karolinum 2003..
-
Uživatelský manuál a návody (tutorials) k programu GROMACS: http://www.gromacs.org.
|