Programming in Experimental Physics - NOFY080

• Title: Praktické programování v experimentální fyzice
• Guaranteed by: Laboratory of General Physics Education (32-KVOF)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2023
• Semester: winter
• E-Credits: 4
• Hours per week, examination: winter s.:2/1, MC [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. David Schmoranzer, Ph.D.; Mgr. Emil Varga, Ph.D.

Annotation

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (23.01.2018)

Přednáška seznámí studenty s využitím programování k automatizaci experimentu, k efektivnímu zpracování a vizualizaci dat a k jejich dodatečné analýze. Přednáška bude zaměřená na praktické řešení fyzikálních problémů, zejména pomocí programovacího jazyka Python. Podstatnou část přednášky bude představovat práce studentů s počítačem. Doporučeno pro studenty zaměřené na experimentální fyziku. Nepředpokládají se výraznější zkušenosti studentů s programováním.

Course completion requirements

Last update: doc. RNDr. David Schmoranzer, Ph.D. (18.06.2019)

Klasifikovaný zápočet se bude udílet za přípravu a odladění programu ovládajícího jednoduchý experiment zahrnující měření proudového či napěťového signálu a jeho následné počítačové zpracování. Při programování bude možné využít Python a LabVIEW.

Literature

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (23.01.2018)

John M. Stewart, Python for Scientists, Cambridge University Press, 2014

Mark Pilgrim, Ponořme se do Pythonu 3, Edice CZ.NIC

Oficiální tutoriály Python, Numpy a Scipy

https://docs.python.org/3/tutorial/index.html

https://docs.scipy.org/doc/numpy/

https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/

Syllabus

Last update: Mgr. Hana Kudrnová (23.01.2018)

1. Úvod do programovacího jazyka Python.

2. Načítání a ukládání souborů.

3. Vizualizace dat.

4. Programatické zpracování dat.

◦ Statistické metody: průměr, medián atd.; histogramy a KDE; výběr náhodných čísel s danou distribucí.

◦ Lineární a nelineární fitování.

◦ Interpolace a vyhlazování; splines; vícerozměrná interpolace.

◦ Fourierova transformace, konvoluce a filtry.

◦ Úvod do zpracování obrazu.

5. Programatické ovládání měřících přístrojů.

◦ Architektura VISA.

◦ Programování Arduina a jeho komunikace s PC.

◦ Seznámení s LabVIEW.

6. Seznámení s využitím vícejádrových procesorů a paralelním programováním.