• füüsikaliste ülesannete formuleerimine matematiliselt;
• arvutiprogrammide realiseerimine PYTHONi ja FORTRANi keeltes;
• tulemuste visualiseerimine, analüüs ja graafiline esitus.

• mathematical formulation of physical tasks;
• realization of computer programs on the Python, and Fortran languages;
• results visualization, analysis and graphical presentation.

üliõpilane oskab:
• installida tarkvara (Linux-i ja Windows-i keskondades);
• realiseerida FORTRANiga ja PYTHONiga põhi matematiliste algoritme;
• kompileerida ja parandada FORTRANi ja PYTHONi programmid;
• kirjutada FORTRANi ja PYTHONi segatud programmid;
• formuleerida matemaatiliselt füüsikalisi ülesandeid;
• realiseerida matemaatilisi võrandeid FORTRANi ja PYTHONi koodis;
• esitada tulemusi graafiliselt;
• analüüsida tulemusi.

The student is able to:
• install the software (Linux and Windows );
• realize the mathematical algorithms in the frame of FORTRAN and the Python languages;
• compile and fix the Python and FORTRAN programs;
• write the mixed program on FORTRAN and Python;
• formulate mathematically the physical tasks;
• realize the mathematical equations on FORTRAN and Python code;
• present the results graphically;
• correctly analyze the results.

Füüsikaliste protsesside arvutil modelleerimise (võimalused ja piiranguid). Superarvutid (vajadus, arhetektuur, operatsioon süsteemid). Algorüütmilised keeled ja kompilaatorid, FORTRANi ja PYTHONi alused. Põhialgoritmide realiseerimine FORTRANiga ja PYTHONiga (sorteerimine, maximalsete ja minimaalsete värtuste otsing, ruutvõrandite lähendus, integraalide arvutamine, maatrikside korrutamine, jne.). Standartsete FORTRANi ja PYTHONi alamprogrammi kasutamine integreerimiseks, lineaar- ja diferentsiaalvõrrandite süsteemide lahendamiseks. Füüsikaliste protsesside kirjeldamine matemaatiliste võrrandite abil. Konkreetsete füüsikaliste protsesside (sumbuvad, sund ja anharmoonilised võnkumised, Kepleri ülesanne, laetud osakeste liikumine magnet- ja elektriväljades, soojusjuhtivus erinevates süsteemides, lained (interferents, difraktsioon), Ising-i mudel, Monte-Carlo meeetod jne.) realiseerimine FORTRANis ja PYTHONis, uurimine ja analüüs. Lihtülesanne kvantmehaanikast. PYTHONi ja FORTRANi segatud programmid. Andmete visualiseerimine. OpenMP paralleelprogrammeerimine alused.

Computer modelling of physical processes (opportunities and constraints). Super Computers (need, arhitecture, operating systems, programming languages and compilers). Basis of FORTRAN and Python. Standart algorithms realization by FORTRAN and Python programming laguages (sorting, maximal and minimal numbers search, square equation, calculation of integral, matrixes multiplication, etc.). Using the standard FORTRAN subroutines and Python modules use for integration of system of differential equations. Mathematical describing of a different physical processes. Solution of specific physical problems (dumped, forced and anharmonic oscilations, Kepler task, the movement of charged particles in magnetic and electric fields, the thermal conductivity of different systems, the waves (interference, diffraction), Ising model, the Monte-Carlo meeethod etc.). The simple tasks realization by Fortran and Python languages,investigation and analysing the results of calculations. Solution of some problems from quantum mechanics. Mixed programming on Fortran and Python. Data visualization.The basics of OpenMP programming.

Teadmiste kontroll toimub eksamil. Eksamile saamise eelduseks on korrekselt teostatud ja vormistatud lõputöö. Eksamihinne kujuneb eksamivastuste ja lõputöö hindamise alusel.

The knowledge test at the end of term . Students have to present essay.

Iseseisev töö seisneb teoreetiliste materjalide läbitöötamises ja kodutööde täitmises.

Students have to independently study the theory and solve the home exercises.

Põhiõpik:
Saveljev I. «Füüsika üldkursus I, II, III»
Jearl Walker, «Füüsika põhikursus»,1-2 k., 2008
Shelden H. Radin, Rober T. Folk, «Physics for Scientists and Engeneers»,1982
Täiendav kirjandus:
Nicholas J. Giordano, Hisao Nakanishi. «Computational Physics». 2012
H. Gould and J. Tabochnik. «An Introduction to Computer Simulation Methods.» 1984

-