F6060 Programming, exam

Faculty of Science
Spring 2020
Extent and Intensity
0/0/0. 2 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. Mgr. Jiří Chaloupka, Ph.D. (lecturer)
prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr. (lecturer)
Guaranteed by
prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr.
Department of Condensed Matter Physics – Physics Section – Faculty of Science
Contact Person: prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr.
Supplier department: Department of Condensed Matter Physics – Physics Section – Faculty of Science
Prerequisites
Knowledge of programming using one of the high-level programming languages (Python, C, C++, Java, Ruby, Fortran)
Course Enrolment Limitations
The course is offered to students of any study field.
Course objectives
basic programming competences for students of physics
Learning outcomes (in Czech)
Absolvováním zkoušky student osvědčí:
- schopnost řešit jednoduché fyzikální úlohy vyžadující programování počítače
- osvojení si základů programování ve vyšším programovacím jazyce vhodném k jednoduchým numerickým výpočtům (doporučené jsou Python, C, C++, Java, Ruby, Fortran)
- aktivní znalost softwarových prostředků potřebných k zápisu programů a jejich kompilaci/spouštění (dle vlastní volby)
- schopnost porozumět popisu algoritmu numerického řešení fyzikálních úloh
- schopnost převést příslušný algoritmus do zvoleného programovacího jazyka včetně odladění
Syllabus (in Czech)
  • Příklady témat úloh ke zkoušce:
  • - vyčíslení součtu nekonečné řady (sumace se zadanou přesností)
  • - fyzikální problém vyžadující řešení transcendentní rovnice (řešení jednoduchou metodou popsanou v zadání, např. metodou půlení intervalu nebo Newtonovou metodou)
  • - fyzikální problém vyžadující numerickou integraci (vyčíslení předepsaným jednoduchým integračním pravidlem s fixními polohami uzlů)
  • - studium dynamického systému vyžadující řešení systému obyčejných diferenciálních rovnic (řešení metodou popsanou v zadání, např. Eulerovou)
  • - prokládání dat lineárním modelem (načtení souboru s daty, sestavení soustavy rovnic pro koeficienty lineáního modelu a její řešení)
  • - statistické zpracování většího množství dat (zpracování velkého souboru nebo řady souborů, výpočet statistických kvantifikátorů, sestavení histogramu apod.)
  • - velmi jednoduché Monte Carlo simulace (např. cyklus s rozhodováním na základě vygenerovaného náhodného čísla)
Literature
  • KINDER, Jesse M. and Philip Charles NELSON. A student's guide to Python for physical modeling. Princeton: Princeton University Press, 2015, xiii, 139. ISBN 9780691170503. info
Teaching methods
Preparation for the exam by homework using sample exam assignments.
Assessment methods
At the practical exam, the student is required to write, within the given time limit, a computer program solving a selected problem. List of possible problem topics is provided in advance. A correct functioning of the program is required to pass the exam.
Language of instruction
Czech
The course is also listed under the following terms Spring 2021, Spring 2022, Spring 2023, Spring 2024, Spring 2025.
  • Enrolment Statistics (Spring 2020, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2020/F6060