Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física (plan 2002) 2024-1

Optativas, Temas Selectos de Física Computacional I

Grupo 8447, 50 lugares. 50 alumnos.
Simulación de Procesos Estocásticos
Profesor David Philip Sanders
Ayudante Leonel Mayorga López
Ayudante Karla Elsa Calva Cano
 

3 horas por semana / 6 créditos

Horario: Martes o jueves de 6 a 9pm, de forma virtual.
Primera reunión: Martes 15 de agosto del 2023, a las 6pm. La liga se publicará aquí

Horario: Martes de 6 a 9pm, de forma virtual (en línea)

Recursos

Liga de Google meet para las clases:
https://meet.google.com/bhj-vvqp-nyy

Google Classroom:

https://classroom.google.com/c/NjE3OTUxNTMzNzc0?cjc=r5mxyxy

Objetivo del curso:

Este curso pretende dar un panorama de los procesos estocásticos (aleatorios) y sus aplicaciones en la física, a través de un enfoque computacional.
Se discutirán distintos tipos de procesos estocásticos, así como algoritmos computacionales para simular estos procesos y obtener información de naturaleza estadística.
Se utilizará el lenguaje de programación Julia (software libre).

Nota importante:

  • Se les recomienda a l@s alumn@s llevar también el curso Temas Selectos de Física Computacional III, "Métodos computacionales para la física estadística", del mismo profesor, ya que aquel curso lleva las ideas de este curso a una aplicación profunda en la física

Requisitos

- Obligatorio: Álgebra Lineal I

- Deseables: Física Computacional, Álgebra Lineal II

Evaluación

Tareas: 60%
Proyecto final: 40%

Temario

1. Introducción

Elementos básicos del lenguaje de programación Julia
Cuadernos computacionales con Pluto.jl
Números aleatorios
• Objetos aleatorios
Análisis de datos estadísticos

2. Caminatas aleatorias

En una dimensión
Condiciones en la frontera
• Ecuación maestra
• Solución con álgebra lineal
• Más dimensiones
• Escape

3. Modelos basados en agentes

• Modelación de una epidemia en una población

4. Cadenas de Markov discretos en el tiempo

Definición y propiedades básicas
Simulación por computadora
Solución con álgebra lineal

5. Redes complejas

Definición y propiedades básicas
Algoritmos para modelar su estructura en la computadora
Algunos tipos de redes complejas
Caminatas aleatorias en redes
Otros procesos estocásticos sobre redes, e.g. epidemias

6. Simulaciones en tiempo continuo

Generación de variables aleatorias exponenciales
Estrategias para escoger eventos
Algoritmo de Gillespie

Bibliografía

  • Sethna, Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters, and Complexity (2a. edición).
    PDF disponible gratis en https://sethna.lassp.cornell.edu/StatMech

  • Krauth, Statistical Mechanics: Algorithms and Computations, Oxford University Press

  • MEJ Newman & GT Barkema, Monte Carlo Methods in Statistical Physics, Oxford University Press

  • C Gardiner, Handbook of Stochastic Methods: for Physics, Chemistry and the Natural Sciences, Springer

 


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