Kursplan för Programmering i Python med tillämpningar inom fysik

Scientific Programming in Python with Applications in Physics

Kursplan

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA453
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik A1N, Datavetenskap A1N

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå

    • G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    • G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    • G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    • GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

    Avancerad nivå

    • A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    • A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    • A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    • AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2019-03-07
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2021-03-26
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: HT 2022
  • Behörighet: 120 hp inom teknik/naturvetenskap med Kvantfysik. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

  • redogöra för grundläggande komponenter i ett Python-program
  • använda centrala Python-bibliotek
  • implementera numeriska algoritmer i Python
  • använda Python för att lösa beräkningsproblem från olika fysikområden

Innehåll

Kursen ger en introduktion till programmering med Python och programmeringsrelaterad lösningsmetodik.

Introduktion till Python: installation, Anaconda3, Python3, NumPy, SciPy, Spyder

Komponenter av Python: variabler (integers, floats, strings, Booleans, complex).

Behållare (containers): lists, dictionaries, sets, tuples, arrays. Operatorer. Input/output: open, read, write, append, print. Programstruktur: indrag (indentation), if, while, for, else, try. Funktioner: def, parametrar, keywords, docstrings, return.

Programmering: Grundläggande programmeringstänkande. Numerisk integration. Lösning av icke-linjära ekvationer. Approximation av data. Minsta kvadratapproximation. Konvergensanalys och optimering.

Lösningsmetodik: uppdelning av problem i delproblem, implementering i Python, debugging. Centrala exempel på tillämpningar hämtas från fysikens huvudområden, t ex klassisk mekanik, elektrodynamik, termodynamik och kvantfysik.

Undervisning

Föreläsningar och datorlaborationer.

Examination

Datorlaborationer och inlämningsuppgifter.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: HT 2022

I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.

  • Hill, Christian Learning scientific programming with Python

    Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press, 2015.

    Se bibliotekets söktjänst

    Obligatorisk