PSE Molekulardynamik WS15

Term

WS 15

Lecturer

Dr. Philipp Neumann, Nikola Tchipev

Time and Place

Freitag 12:00 - 14:00 Uhr; 02.07.023; nicht jede Woche, siehe unten

Audience

Bachelor-Praktikum (Modul IN0012) Studenten der Informatik (Bachelor)

Tutorials

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Exam

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Semesterwochenstunden / ECTS Credits

10 Credits

TUMonline

https://campus.tum.de/tumonline/lv.detail?cperson_nr=85421&clvnr=950159943

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Aktuelles

• Kickoff: t.b.a.
• Vorbesprechung: Donnerstag, 2. Juli, 13:00, 02.07.023
• Falls es Fragen vorab gibt, bitte per Email an Philipp Neumann
• Folien der Vorbesprechung, Video_Nukleation
• Es wird in Gruppen von 3 Studenten gearbeitet. Die Gruppeneinteilung findet in der ersten Stunde im Wintersemester statt.

Agenda

Datum	Folien	Blatt und Zusatzmaterial
16.10.2015	Slides 1	Blatt1 Paraview Example Codegeruest
30.10.2015	Slides 2	Blatt2 MaxwellBoltzmann.tar.gz log4cxx-patched
13.11.2015	Slides 3	} Beispiel Zwei Ergebnisse aus den letzten Semestern: Simulation eines fallenden Tropfens Simulation der Rayleigh-Taylor Instabilität Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination (Screenshots eines Erstarrungsprozesses in unterschiedlicher Genauigkeit - Der Simulationscode gewann den Gordon Bell Preis 2005) (Screenshot einer nanoskaligen Strömung durch ein Nanoröhrchen) Inhalt Der Anstieg der Leistungsfähigkeit aktueller Rechensysteme ermöglicht die Simulation immer größerer Systeme mit zunehmender Genauigkeit. Aus diesem Grund werden Experimente aus unterschiedlichsten Bereichen wie der Chemie, Biologie, Verfahrenstechnik, u.a. zunehmend durch Simulationen ersetzt. Gegenstand aktueller Forschung ist u.a.: Simulation des Verhaltens von hochgefährlichen Stoffen Simulation von Stoffen an kritischen Zustandspunkten, an denen keine Experimente möglich sind Erforschung von molekularen Modellen Simulation von Strömungen oder Reaktionen, die eine höhere Genauigkeit erfordern, als es mit makroskopischen Mitteln (z.B. partiellen Differentialgleichungen) möglich ist. Eine Möglichkeit zur Untersuchung der o.g. Fragestellungen bietet die molekulare Simulation. Hierbei wird versucht, Stoffeigenschaften zu berechnen, indem die Interaktion eines Moleküls mit seinen Nachbarn simuliert wird. In diesem PSE soll nun in überschaubaren Schritten ein einfacher Molekulardynamiksimulator in C++ entwickelt werden, der die Durchführung wichtiger grundlegender wissenschaftlicher Experimente ermöglicht. Auf diese Weise soll den Teilnehmern ein Einblick in ein spannendes Forschungsgebiet ermöglicht werden. Es soll demonstriert werden, wie man mit einfachen Grundmitteln sehr schöne und realistische Ergebnisse für ein System erzielen kann, das auf den ersten Blick vielleicht als chaotisch oder zu komplex anmuten mag. Voraussetzungen Grundkenntnisse in der objektorientierten Programmierung Kenntnisse in C/C++ nicht notwendig, aber von Vorteil Interesse am spannenden Thema und an einem Blick über den Tellerrand der Informatik Literatur Molekulardynamik Griebel, Knapek, Zumbusch: Numerische Simulation in der Molekulardynamik; Springer 2003 Griebel, Knapek, Zumbusch: Numerical Simulation in Molecular Dynamics. Springer, 2007 C++ www.cplusplus.com www.cppreference.com Bruce Eckel: Thinking in C++ Steve Qualline: Practical C++ Programming. O'Reilly, 2003 Scott Meyers: Effective C++. Addison-Wesley, 2007 Scott Meyers: More Effective C++. Addison-Wesley, 2007