Numerische Übungen zum Integrierten Kurs IV

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Numerische Übungen zum Integrierten Kurs IV
Juan P. Zagorodny
Fachbereich Physik, Universität Konstanz, SS 2005
Juan Zagorodny ()
Numerische Übungen zum IK4
Konstanz 2005
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Contents
• Numerisch Lösen & Simulieren physikalischer Systeme
• Streifzug durch Algorithmen, flux diagrams & all that...
• Programiersprachen: Welche wozu?
• Projekt 1: Numerische Lösung
• Projekt 2: Simulation
• Projekt 3: (wenn noch Zeit gibt?) Simulator
Juan Zagorodny ()
Numerische Übungen zum IK4
Konstanz 2005
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Numerisch Lösen vs. Simulieren
• Numerisch Lösen: zeitunabhängige Randprobleme
• typischerweise: Eigenwerte & Eigenfunktionen, z.B.
h ∂2
∂x 2
i
+ f (x) ψ(x) = 0
• Simulieren: zeitabhängige Pb. + Rand- & Anfangbedingungen
• typischerweise: Zeitentwicklung Wellenpaketen
h ∂2
i
∂
+
f
(x)
ψ(x, t) =
ψ(x, t)
2
∂t
∂x
Juan Zagorodny ()
Numerische Übungen zum IK4
Konstanz 2005
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Streifzug durch...
Einfürungen & Bibliografien:
(Wo finde ich was?)
Algorithmen & Flussdiagramme
Betriebssysteme, welche?
Open Source (OS) oder Kommerziel (K) Software?
Wissenschaftliche Tools: gnuplot (OS), matlab (K), ...
Juan Zagorodny ()
Numerische Übungen zum IK4
Konstanz 2005
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Programmiersprachen: welche wozu?
Python: Skriptsprache, Nahe-an-dem-Bet.Sys.
http://www.python.org ,
google: “Skriptsprache+Python”
• Datenstrukturen, Objektorientierung, Lesbarkeit des Codes,
Verfügbarkeit, Portabilität
C/C++: Alleskönner: Nahe-an-der-Machine
• Datenstrukturen, Objektorientierung, Speicherverwaltung,
Kompiler für Win?
Tcl/Tk: Skriptsprache, Nahe-an-dem-Bet.Sys.
• Steckenpferd : grafische Benutzer-Oberflächen
(GUI: Graphic User Interfaces)
Juan Zagorodny ()
Numerische Übungen zum IK4
Konstanz 2005
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Projekte: Numerische Übungen zum IK4:
Projekt 1: Numerische Lösen der Schrödinger Gleichung
Python und gnuplot
Projekt 2: Simulieren: Zeitentwicklung W.Packeten in Sch.Gl.
C++ und gnuplot, vielleichts .mpg Filme ?
Projekt 3: Wer baut der schönste Simulator?
C++ und Tcl/Tk, dem Gewinner geben wir eine Prämie!
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