Sylabus
* 1. Základy klasické a moderní počítačové fyziky
Hlavní směry počítačové fyziky. Klasická a moderní počítačová fyzika.
* 2. Evoluční modelování
Darwinova evoluční teorie a evoluční programování, základní pojmy, operátory.
Problematika kódování - binární, Grayeovo, permutační, hodnotou, další možnosti.
Ohodnocení jedince - fitness.
Základní algoritmy - slepý algoritmus, horolezecký algoritmus, simulované žíhání, horolezecký algoritmus s učením, zakázané prohledávání.
Genetické algoritmy. Evoluční strategie. Genetické programování.
Pokročilé algoritmy v evolučním modelování.
Aplikace - NP problémy, problém obchodního cestujícího, aplikace ve fyzice.
* 3. Pokročilé techniky počítačového modelování
Pokročilé algoritmy metody molekulární dynamiky ve více dimenzích.
Metoda Particle-in-Cell, silné řešiče Poissonovy rovnice - metoda sdružených gradientů, multigridové metody, přímé metody, LU dekompozice, metody založené na rychlé Fourierově transformaci. Efektivní výpočet silového působení - stromové algoritmy, Ewaldova sumace, rychlá multipólová metoda. Deterministické modelování pohybu nabitých částic ve vnějších elektrických a magnetických polích.
Pokročilé algoritmy metody Monte Carlo - nové umělé obraty, vzorkování ve statistické fyzice.
Paralelizace.
Částicové hybridní modelování ve více dimenzích. Spojité modelování ve více dimenzích. Srážkové procesy ve spojitých modelech Hybridní modelování - kombinace spojitého a částicového přístupu v prostorové oblasti, kombinace v rychlostní oblasti, iterační postup.
Anotace
Cílem přednášky je seznámit studenty s pokročilými metodami modelování fyzikálních problémů a optimalizace.