Laboratoř počítačového modelování
v přírodních vědách
Ostravská Univerzita
C:>_ Laboratoř
Základní informace o laboratoři
Laboratoř počítačového modelování v přírodních vědách
Vznik laboratoře byl umožněn zejména díky finanční dotaci Fondu rozvoje vysokých škol (FRVŠ) v rámci stejnojmenného projektu
č. 1970/2007.
Jedná se o laboratoř vybavenou řa-dou programových aplikací, které jsou určeny k usnadnění výpočtů nebo vytváření jednoduš-ších i složitějších modelů v oblasti mnoha přírodních věd, jako je chemie, fyzika nebo ma-tematika, ale také biologie, geologie či další vědní disciplíny včetně mezioborových.
Specializovaná počítačová laboratoř dává možnost rozšířit schopnosti studentů přírodovědecké fakulty Ostravské univerzity řešit konkrétní problémy vybraného přírodovědného oboru pomocí výpočetní techniky a speciálního software.
Kombinace moderního hardware (při využití některých stávajících prostředků PřF OU, zejména pak prostředků nově budovaného Centra numericky náročných výpočtů na Ostravské univerzitě) se širokou škálou specializovaného software pořízeného prostřednictvím projektu FRVŠ umožňuje rozšíření stávajících studijních programů o specializované kurzy zohledňující moderní trend v rozvoji přírodních věd, jakož i materiální zajištění nových speciálních studijních programů. Mezi posledně jmenované patří např. akreditovaný bakalářský obor
Počítačové modelování ve fyzice nebo připravovaný bakalářský obor Počítačové modelování v chemii a stejnojmenný obor magisterský (informace).
Komu je laboratoř určena?
Jsou to následující skupiny:
- studenti přírodovědecké fakulty
- talentovaní zájemci především z řad studentů středních škol
- učitelé těchto škol, kteří působí v oblasti přírodovědného vzdělání a patří mezi propagátory využití výpočetní techniky ve výuce
Studenti přírodovědecké fakulty mohou laboratoř využívat několika způsoby. Jednak to jsou řádné kurzy, které jsou zaměřeny na výuku specializovaného vědeckotechnického software nebo ve vybraných oblastech využívají podpory laboratoře. Jinou možností je využívat prostředky laboratoře při řešení samostatných studentských prací, mezi něž patří práce bakalářské, diplomové a disertační i práce v rámci studentské vědecké a odborné činnosti, které svým tématem spadají do oblasti přírodních věd.
Kontakt s talentovanými studenty středních škol bude realizován také v rámci propagačních akcí organizovaných ve spolupráci s jejich učiteli - potenciálními vedoucími studentských prací či poradci při studentské vědecké činnosti.
Které aktivity mohou v laboratoři probíhat?
- praktická cvičení v rámci řádné výuky studentů přírodovědecké fakulty
- studentské práce (seminární, bakalářské, diplomové, disertační)
- aktivity v rámci SVOČ včetně zájemců ze SŠ
- další aktivity k propagaci přírodních věd a nových studijních oborů
Aktuální a nové kurzy
které budou využívat podpory laboratoře
Katedra fyziky
Aktuální kurzy
- Počítačové modelování ve fyzice a chemii (KFY/PMFCH)
- Praktikum z počítačového modelování ve fyzice a chemii (KFY/PPMFC)
- Částicové simulace (KFY/CSIML)
- Vědecké výpočty ve Fortranu (KFY/VVFOR)
- Počítač v přírodních vědách (KFY/PPVVM)
- Počítač v biomedicínských oborech (KFY/ITBVM)
- Počítač ve fyzice (KFY/POVEF)
- Základy práce s počítačem (KFY/ZPPOC)
Nové kurzy akreditovaného oboru Počítačové modelování ve fyzice
- Počítačové modelování 1 (KFY/POMO1)
- Počítačové modelování 2 (KFY/POMO2)
- Počítačové modelování 3 (KFY/POMO3)
- Praktikum z počítačového modelování (KFY/POMPO)
- Počítačové modelování ve fyzice 1 (KFY/PMFY1)
- Počítačové modelování ve fyzice 2 (KFY/PMFY2)
- Základní metody zpracování dat v přírodních vědách (KFY/ZPDAT)
- Speciální software pro přírodovědné modelování a simulace (KFY/SPSOF)
Další kurzy v rámci připravovaného oboru Počítačové modelování v chemii
- Počítačové modelování v chemii 1 (KFY/PMCH1)
- Počítačové modelování v chemii 2 (KFY/PMCH2)
Katedra chemie
Aktuální kurzy
- SW modelování molekulárních struktur (KCH/SWMOS)
Katedra informatiky a počítačů
Aktuální kurzy
- Evoluční algoritmy (KIP/EVALG)
- Modelovaní a simulace 1 (KIP/ZMOS1)
- Modelování a simulace 2 (KIP/ZMOS2)
Katedra matematiky
Aktuální kurzy
- Matematický software (KMA/MASOF)
- Numerická matematika 1 (KMA/NUMA1)
- Numerická matematika 2 (KMA/NUMA2)
- Vybrané numerické metody 1 (KMA/VNUM1)
- Vybrané numerické metody 2 (KMA/VNUM2)
dále řešení vybraných úloh v rámci seminářů vyučovaných katedrami fyziky, chemie, matematiky a katedrou informatiky a počítačů.
Příklady návrhů témat studentských prací
Na konkrétním tématu v rámci bakalářských, diplomových a disertačních prací i v případě studentské vědecké a odborné činnosti pro studenty vysokých a také středních škol je nutné se domluvit přímo na příslušné katedře.
Katedra fyziky
Studentské práce
- Srážková dynamika klastrů vzácných
- Fotodisociace klastrů vzácných plynů
- Optimalizace molekulárních struktur pomocí evolučních algoritmů
- Modelování fragmentace iontových klastrů vzácných plynů
- Teoretické studium izomerizací v iontových klastrech vzácných plynů
- Teoretické studium iontových klastrů helia
- Optimalizace ve fyzice a genetické algoritmy
- Testování generátorů pseudonáhodných čísel
- Výpočet vazebných energií a struktur atomárních klastrů metodou DMC
- Optimalizace molekulárních struktur metodou simulovaného žíhání
- Monte Carlo simulace molekulárních systémů.
Katedra chemie
Studentské práce
- Stereochemie a stabilita kyslíkatých skupin na okraji grafenových vrstev
- Vliv centrálního atomu na stabilitu pí-komplexů s aromatickými systémy
- Možné interakce v systému uhlík-kov-kyslík
- Počítačové 3D modely chemických objektů
Katedra informatiky a počítačů
Studentské práce
- Specifika a využití vnořené simulace
- Genetické algoritmy a porovnání jejich výkonnosti s klasickými optimalizačními metodami
- Využití genetických algoritmů pro nalezení struktury zkoumaného systému >
- Porovnání Javy a Simuly z hlediska modelovacích možností
- Genetické algoritmy a fuzzy modelování
Katedra matematiky
Studentské práce
- Variační multiplikátory pro systémy diferenciálních rovnic
- Symetrie diferenciálních rovnic
- Modelování pohybu neholonomických mechanických systémů
- Využití systému Maple při řešení numerických úloh
(c) 2007 Miro Web Design studio