Použití počítačů ve fyzice - NOFY084

• Anglický název: Using Personal Computers in Physics
• Zajišťuje: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2025
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: letní s.:0/2, KZ [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Kompetence: social engagement
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: https://ipnp.cz/?page_id=9657&lang=CZ
• Garant: doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc.
• Vyučující: Mgr. Vojtěch Pleskot, Ph.D.; doc. Mgr. Pavel Stránský, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Jaderná a subjaderná fyzika

Anotace

čeština

Hlavním cílem výkladu integrovaného s procvičovánímí je poskytnutí představy, jak se dají počítače využít při normální práci fyzika (praktické výpočty, elementy numerické matematiky, kreslení obrázků, zpracování textů, komunikace). Jednotlivé lekce ilustrují řešení několika standardních situací a nenahrazují, spíše motivují, další studium numerické matematiky a jiných disciplín. I když je v každém cvičení vedeno řešení konkrétního fyzikální úlohy ke zdárnému konci, mají studenti také dostatek příležitosti k samostatné práci.

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (26.01.2018)

angličtina

The lectures combined with practical calculations give an idea about using computers in the everyday work of a physicist (calculations, elements of numerical mathematics, drawing figures, writing articles, communication). Individual lectures are built on examples and more stimulate than replace a thorough study of numerical mathematics and further disciplines. A lot of space for original students works.

Poslední úprava: Kudrnová Hana, Mgr. (26.01.2018)

Podmínky zakončení předmětu

Klasifikovaný zápočet bude udělen za průběžné vypracovávání bodovaných domácích úloh. Maximální celkový počet bodů bude 100. Známky budou uděleny následovně:

1: 90 - 100 bodů

2: 80 - 89 bodů

3: 70 - 79 bodů

Poslední úprava: Pleskot Vojtěch, Mgr., Ph.D. (12.02.2026)

Literatura

Průběžně aktualizované informace k přednášce jsou na doprovodné webové stránce https://ipnp.cz/?page_id=9657

Obsažné materiály včetně programatických řešení mnoha úloh jsou na stránce Pavla Stránského, přednášejícího z minulých let: http://pavelstransky.cz/pcfyzika.php

Doplňková literatura:

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

P.R. Turner, T. Arildsen, K. Kavanagh, Applied Scientific Computing With Python (Springer 2018)

R. Johansson, Numerical Python: Scientific Computing and Data Science Applications with Numpy, SciPy and Matplotlib (Springer 2019)

H. Press et al., Numerical Recipes (in Fortran, Pascal) (Cambridge University Press 1992)

G. Cowan, Statistical Data Analysis (Oxford University Press, 1998)

Poslední úprava: Pleskot Vojtěch, Mgr., Ph.D. (12.02.2026)

Sylabus

čeština

Nástroje programátora: VS Code, GitHub Copilot.

Zpracování praktik v Pythonu. NumPy, SciPy, Matplotlib, Uncertainties.

LaTeX. Formátování textu v Pythonu.

Náhodná rozdělení. Odhad kovarianční matice. Metoda pseudoexperimentů.

Vizualizace dat. Histogram.

Práce na vzdáleném linuxovém počítači.

Klastr Chiméra. Paralelizace výpočtů. Slurm.

Verzování pomocí systému Git.

Metoda Monte-Carlo.

Hledání minima funkce. Fitování.

Fourierova transformace.

Symbolické počítání: SymPy, Mathematica, Wolfram Alpha.

Poslední úprava: Pleskot Vojtěch, Mgr., Ph.D. (05.02.2026)

angličtina

Programmer tools: VS Code, GitHub Copilot.

The Physics Lab courses: how-to in Python. NumPy, SciPy, Matplotlib, Uncertainties.

LaTeX. Text formatting in Python.

Random distributions. Covariance matrix estimation. Method of pseudo-experiments.

Data visualisation. Histogram.

Working on a remote Linux computer.

Chimera cluster. Parallelisation of calculations. Slurm.

Versioning using the Git system.

Monte Carlo method.

Finding the minimum of a function. Fitting.

Fourier transform.

Symbolic computation: SymPy, Mathematica, Wolfram Alpha.

Poslední úprava: Pleskot Vojtěch, Mgr., Ph.D. (05.02.2026)