TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | FK658 |
| Ad | Fizikte Sayısal Yöntemler |
| Dönem | 2022-2023 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. METİN ÖZDEMİR |
Dersin Amacı / Hedefi
Lisansüstü düzeyde fizikçiler için gerekli olabilecek grafik çizme, kök bulma, sayısal türev alma, başlangıç şartlı adi diferansiyel denklem çözme, rasgele sayılar ve Monte Carlo yöntemleri, lineer denklem sistemlerinin çözümü ve eğri uydurma konuları uygulamalı olarak öğrencilere aktarmaktır.
Dersin İçeriği
Hata, hassasiyet ve kararlılık; basit bilgisayar programlarının yazılması ve derlenmesi, veri girişi, grafik çizme; Kök bulma yöntemleri: yarılama, kiriş, sekant, Newton-Raphson yöntemleri; Adi diferansiyel denklemlerin saysal çözümü; Rasgele sayılar ve bilgisayar da üretimi; Monte Carlo yöntemleri, Metropolis algoritması; Lineer denklem sistemlerinin sayısal çözümü; Eğri uydurma.
Dersin Ön Koşulu
yok
Kaynaklar
Numerical recipes in FORTRAN, THE ART OF SCIENTIFIC COMPUTING, William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Brian P. Flannery
Notlar
Ders notları, ödevler
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Hata hassasiyet ve kararlılık konularını kavrar. |
| ÖÇ02 | Bir fonksiyonun veya verilen bir verinin grafiğini çizer. |
| ÖÇ03 | Basit bilgisayar programları yazar, derler ve çalıştırır. |
| ÖÇ04 | Verilenbir programda kendi amaçları doğrultusunda değişiklikler yapar, programı derler ve çalıştırır. |
| ÖÇ05 | Verilen lineer olmayan bir fonksiyonun gerçel köklerini sayısal olarak bulur. |
| ÖÇ06 | Sayısal türev konusunu anlar. |
| ÖÇ07 | Başlangıç şartlı adi diferansiyel denklemleri sayısal olarak çözmesini kavrar. |
| ÖÇ08 | Rasgele sayıları ve bunların Monte Carlo yöntemleri ile ilgisini anlar. |
| ÖÇ09 | Metropolis algoritmasını bilir ve bazı fiziksel sistemlere uygulamasını kavrar. |
| ÖÇ10 | Lineer denklem sistemlerinin sayısal çözümünü kavrar. |
| ÖÇ11 | Eğri uydurma hakkında bilgi sahibidir. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yüksek lisans yeterliliklerine dayalı olarak alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirir, derinleştirir ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşır. | |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanındaki çalışmalarda yararlanılan ekipmanları kullanabilir. | |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Çeşitli fiziksel niceliklerin deneysel ölçüm yöntemlerini seçer ve aletleri duyarlılık sınırlarına uygun olarak kullanır. | |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | 3 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Doktora yeterlik sınavı hazırlık çalışması süresince elde edilen kaynaklardan sonuçlar çıkarabilir. | 3 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili edinilen bilgileri yazılı ve sözlü olarak yorumlayabilir. | 3 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizikte matematiksel yöntemleri kullanır. | 4 |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel araştırmanın mantığı hakkında bilgi sahibi olur. | 3 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 3 |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olur. | 3 |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilime yenilik getiren bir bilimsel yöntem geliştirir. | |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yeni ve karmaşık düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapar. | 3 |
| PÖÇ13 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fiziğe ilişkin özel bir konuda bağımsız araştırma gerçekleştirebilir. | 4 |
| PÖÇ14 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Özgün ve disiplinlerarası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilir. | |
| PÖÇ15 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | 3 |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik kuramlarının öngörülerini hesaplayabilir ve deneysel sonuçlarla karşılaştırabilir. | 4 |
| PÖÇ17 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | 5 |
| PÖÇ18 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek fizik alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | 3 |
| PÖÇ19 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fiziksel problemlere ilişkin özgün çözüm yolları geliştirebilir. | 2 |
| PÖÇ20 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bir bilimsel makale hazırlayabilir ve uluslararası hakemli dergilerde alanı ile ilgili bilimsel makale yayımlayabilir. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Hata, hassaiyet ve kararlılık; algoritmalar | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 2 | Basit programlar, program derleme, veri girişi | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Grafik çizme (fonksiyon ve veri) | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Kök bulma | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 5 | Kök bulma (devam) | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | Adi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümü | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | Adi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümü (devam) | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara Sınav | ara sınavı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Rasgele sayılar ve test edilmesi | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | Monte Carlo yöntemleri ve rasgele sayılar | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | Metropolis algoritması ve uygulamaları | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Lineer denklem sistemlerinin sayısal çözümü | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Lineer denklem sistemlerinin sayısal çözümü (devam) | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Eğri uydurma | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Eğri uydurma (devam) | Ders notlarında ve kaynak kitaplarda ilgili konu çalışılsın | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | final sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | final sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||