Guía docente de Física Computacional (26711I1)

No es requisito indispensable que los estudiantes tengan que haber aprobado ninguna asignatura, materia o módulo. Sin embargo, se recomienda haber cursado (y aprobado) las asignaturas obligatorias de primer y segundo curso del Grado. También se recomienda tener algún conocimiento básico de ordenadores.

En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido0

1. Resolución numérica de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales de la Física: métodos de diferencias y elementos finitos.
2. Resolución numérica de las ecuaciones integrales de la Física: el método de los momentos.
3. Técnicas Monte Carlo.
4. Simulación por ordenador de sistemas físicos.

• Aprender técnicas básicas de resolución numérica de problemas en Física.
• Ser capaz de abordar y solucionar problemas físicos complejos usando el ordenador de manera creativa.
• Identificar los diferentes tipos de métodos numéricos, sus virtudes y defectos.
• Ser capaz de realizar un análisis crítico de los resultados numéricos, de su relevancia y coherencia desde el punto de vista de la Física.
• Aprender técnicas computacionales para el modelado y análisis de problemas complejos.
• Adquirir la capacidad de formular de manera adecuada problemas complejos en Física para su resolución mediante técnicas numéricas.
• Adquirir conceptos básicos de física computacional.

• Introducción. El ordenador como herramienta de investigación en Física.
• Conceptos básicos. Repaso de herramientas fundamentales de programación.
• Resolución numérica de ecuaciones diferenciales. Dinámica Molecular. Algoritmo de Verlet.
• Introducción a los métodos Monte Carlo y a los procesos estocásticos.
• Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Métodos en diferencias y elementos finitos. Importancia de las leyes de conservación.
• Sistemas de ecuaciones diferenciales acopladas. Algoritmo de Runge-Kutta.
• Resolución de ecuaciones integrales en física.

• Resolución numérica de ecuaciones diferenciales. Dinámica Molecular. Algoritmo de Verlet.
• Introducción a los métodos Monte Carlo y a los procesos estocásticos.
• Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Métodos en diferencias y elementos finitos. Importancia de las leyes de conservación.
• Sistemas de ecuaciones diferenciales acopladas. Algoritmo de Runge-Kutta.
• Resolución de ecuaciones integrales en física.

1. N.J. Giordano y H. Nakanishi, Computational Physics, Prentice Hall (2006).
2. T. Pang, An Introduction to Computational Physics, Cambridge University Press (2006).
3. J.M. Thijssen, Computational Physics, Cambridge University Press (2000).
4. Kinzel y Reents, Physics by Computer, Springer (1998).
5. Kooning and Meredith, Computational Physics, Addison Wesley (1990).
6. Gibbs, Computation in Modern Physics, World Scientific (1994).
7. W.H. Press, S.A. Teukolsky, W.T. Vetterling y B.P. Flannery, Numerical recipes: The art of scientific computing, Cambridge University Press (2007).

• MD01. Lección magistral/expositiva 

• Para la evaluación continua, los estudiantes deberán haber resuelto los problemas básicos correspondientes a cada una de las lecciones al finalizar éstas, lo que se valorará hasta con un 40% de la nota final. El 60% restante corresponderá a la evaluación de proyectos propuestos en un trabajo al final del curso, para lo cual se valorará la profundidad, corrección y creatividad en los asuntos abordados. Para optar a la evaluación de este 60%, es necesario haber entregado los problemas básicos, es decir, la parte valorada con el 40%, por tanto dichas partes no son compensables.
• Para la evaluación continua la asistencia a todas las actividades docentes es obligatoria, de forma que es requisito indispensable para aprobar el haber asistido a un 80% de las clases lectivas de la asignatura.
• Los estudiantes que en la evaluación ordinaria no hayan entregado los problemas básicos correspondientes a cada una de las lecciones podrán optar alternativamente, previa solicitud a los profesores antes de que finalicen las clases de la asignatura, por una evaluación en forma de examen. Dicho examen constará de dos partes. En la primera parte, valorada en un 40%, se preguntará sobre la teoría correspondiente a cada una de las lecciones que se desarrollan durante el curso. Además se realizarán ejercicios de programación detallada e in situ. El 60% restante de la nota corresponderá al desarrollo, programación, ejecución y análisis de resultados de uno o varios problemas concretos, de forma que se pueda acreditar que el estudiante ha adquirido la totalidad de las competencias generales y específicas descritas en el apartado correspondiente de esta Guía Docente. En este caso ambas partes sí son compensables.
• Evaluación por incidencias: Podrán solicitar evaluación por incidencias, los estudiantes que no puedan concurrir a las pruebas finales de evaluación (ordinaria, extraordinaria y única final) o a las programadas en la Guía Docente con fecha oficial, por alguna de las circunstancias recogidas en el artículo 9 de la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada, siguiendo el procedimiento indicado en dicha normativa.

• Examen único que constará de dos pruebas. En la primera, valorada en un 40%, se preguntará sobre la teoría correspondiente a cada una de las lecciones del programa de la asignatura. Además se realizarán ejercicios de programación detallada in situ. El 60% restante de la nota corresponderá a una prueba basada en el desarrollo, programación, ejecución y análisis de resultados de uno o varios problemas concretos, de forma que se pueda acreditar que el estudiante ha adquirido la totalidad de los resultados del aprendizaje de la asignatura

• De acuerdo con la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR, se contempla la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por algunos de los motivos recogidos en el Artículo 8. Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad, o más tarde si hay causa sobrevenida, lo solicitará a través de la sede electrónica, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.
• Será un examen único que constará de dos pruebas. En la primera, valorada en un 40%, se preguntará sobre la teoría correspondiente a cada una de las lecciones del programa de la asignatura. Además se realizarán ejercicios de programación detallada in situ. El 60% restante de la nota corresponderá a una prueba basada en el desarrollo, programación, ejecución y análisis de resultados de uno o varios problemas concretos, de forma que se pueda acreditar que el estudiante ha adquirido la totalidad de las competencias generales y específicas descritas en el apartado correspondiente de esta Guía Docente. En este caso ambas partes sí son compensables.

Alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE). Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al alumnado con NEAE, conforme al Artículo 11 de la normativa de Evaluación y de Calificación de estudiantes de la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR nº 112, de 9 de noviembre de 2016. Inclusión y Diversidad de la UGR. En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales.

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