Molecular simulation I

Organisationseinheit
Freie Universität Berlin/Mathematik und Informatik sowie Physik

Bereich

Spezialisierungsbereich
Molecular Sciences
Pflichtbereich

Zugangsvoraussetzungen

Keine

Qualifikationsziele

Die Studentinnen und Studenten lernen die theoretischen Grundlagen und Simulationstechniken für einfache stochastische Systeme (z. B. Molekül-Modelle, Ising-Modelle, Diffusion in Modellpotenzialen) kennen. Sie verstehen die physikalischen Prinzipien und Zusammenhänge von stochastischen Trajektorien und Ensembles, sind in der Lage, geeignete Simulationsdaten zu generieren und daraus Erwartungswerte zu schätzen. Sie können Erlerntes sicher anwenden.

Inhalte

Grundlagen und Herleitungen zu den wichtigsten Ensembles. Boltzmannverteilung, Zustandssummen, Erwartungswerte.
Theorie, Konstruktion, Konvergenz und Durchführung von Monte-Carlo Verfahren zur Berechnung stationärer Erwartungswerte.
Theorie zu Raten, Zeitkorrelationen und anderen zeitabhängigen Erwartungswerten.
Theorie, Konstruktion, Konvergenz und Durchführung von Molekulardynamik- Simulationen zur Berechnung zeitabhängiger Erwartungswerte. Die Veranstaltung ist komplementär zu Molecular Simulation II. Es wird die Reihenfolge Molecular Simulation I, Molecular Simulation II empfohlen, dies ist jedoch nicht zwingend nötig.

Lehr- und Lernformen

Aktive Teilnahme

Vorlesung
2 SWS
Teilnahme empfohlen

Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter und mündliche Präsentation der Lösungen

Übung
2 SWS
Teilnahme empfohlen

Erfolgreiche Bearbeitung der Übungsblätter und mündliche Präsentation der Lösungen

Aufwand

Präsenzzeit V	30 Stunden
Vor- und Nachbereitung V	30 Stunden
Präsenzzeit Ü	30 Stunden
Vor- und Nachbereitung Ü	30 Stunden
Prüfungsvorbereitung und Prüfung	30 Stunden

Modulprüfung
Klausur (90 Minuten), die auch in Form einer elektronischen Prüfungsleistung durchgeführt werden kann, oder mündliche Prüfung (ca. 30 Minuten) oder Hausarbeit (ca. 15 Seiten).

Differenzierte Bewertung
differenzierte Bewertung

Modulsprache
Englisch

Arbeitsaufwand (Stunden)
150

Leistungspunkte (LP)
5

Dauer des Moduls
Ein Semester

Häufigkeit des Angebots
Mindestens einmal im Studienjahr

Verwendbarkeit

Masterstudiengang Computational Sciences