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Computerphysik
Stefan Gerlach
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Naturwissenschaften, Medizin, Informatik, Technik / Physik, Astronomie
Beschreibung
Physikalische Aufgaben mit dem Computer zu losen, ist eine zunehmend wichtige Kompetenz. Dieses Lehrbuch fuhrt Sie durch alle erforderlichen Schritte, beginnend bei den Grundlagen von Computern uber die Programmierung und Datenverarbeitung hin zu den numerischen Methoden bis zu konkreten physikbezogenen Projekten.Besonderheiten:Mit diesem Buch wird das Grundwissen fur wissenschaftliches Arbeiten gelegt, denn Begrifflichkeiten wie Datenkompetenz und Forschungsdatenmanagement inklusive Open Science und Gute wissenschaftliche Praxis sind langst nicht mehr aus der Wissenschaft wegzudenken. Kapitelweise wird das Erlernte mit vielen Beispielen, Ubungen mit Losungen, digitalen Karteikarten sowie Online-Programmcodes verdeutlicht und auf bekannte Probleme der Physik angewandt.Der Inhalt:1. Einleitung 2. Hard- und Software 3. Datenspeicherung 4. Arbeiten mit Linux 5. Programmieren in C 6. Programmieren in Python 7. Wissenschaftliches Rechnen 8. Arbeiten mit Daten 9. Hochleistungsrechner 10. Zahlendarstellung und Numerische Fehler 11. Numerische Standardverfahren 12. Numerik von gewohnlichen Differenzialgleichungen 13. Verfahren der linearen Algebra 14. Zufallszahlen 15. Der Oszillator 16. Nichtlineare Dynamik 17. Randwertprobleme 18. Anfangswertprobleme 19. Eigenwertprobleme 20. Daten- und Signalanalyse 21. Stochastische MethodenNeuerungen:In der 3. Auflage wurden alle Kapitel aktualisiert, teilweise erweitert und zwei neue zu Datenspeicherung und Datenverarbeitung erganzt. Kapitelweise wurden Flashcards und Jupyter Notebooks neu eingefuhrt.Die Zielgruppe:Dieses Buch ist in erster Linie gedacht fur Bachelorstudierende der Physik, aber auch anderer naturwissenschaftlicher Facher sowie deren Lehrende.Vorkenntnisse:Computerwissen, Linux, C, Python u. Git werden nicht vorausgesetzt. Nur in Projekten wird auf Wissen aus den Grundvorlesungen der Physik zuruckgegriffen.
