Название: Моделирование наносистем
Основной предмет: информатика, физика, химия, биология
Область знания: электроника, наноэлектроника
Актуальность: развитие вычислительных средств делает возможным моделирование сложных систем, трудно поддающихся анализу прямыми методами исследований. Наука все время имеет дело с моделями, непрерывно развивающимися, с максимальным приближением к реальным объектам и явлениям, требующимся для решения конкретных теоретических и практических задач.
Новизна: Совсем недавно появилось направление выполнения вычислений на графических картах, как альтернатива вычислениям на процессорах. В то же время, для ознакомления с возможностями данного метода и решения простых задач, не требуется дорогостоящих видеокарт и программного обеспечения.
Цель: моделирование наноразмерных систем
Задачи:
1. ознакомление с принципом вычислений на графических картах;
2. подбор объекта моделирования
3. подбор необходимого программного обеспечения (распространяемых бесплатно)
4. публикация полученных результатов
Методические подходы: основы моделирования
Минимально необходимые материалы и оборудование: персональный компьютер с видеокартой, поддерживающей параллельные вычисления
Дополнительные материалы и оборудование: доступ к высокопроизводительным вычислительным системам (по договоренности с ВУЗами)
Освоение школьником теоретического материала:
Логические основы компьютера, архитектура компьютера, основы программирования, модели и моделирование
Навыки, получаемые школьником:
- основы моделирования
- основы программирования
- применение моделей для решения различных теоретических и экспериментальных задач
Предшествующий материал по школьной программе:
Строение вещества, физические модели,
Роль учителя: помощь в реализации проекта, поиск необходимых материалов, помощь в интерпретации и обработке результатов
Возможная помощь тьюторов: подбор теоретического материала, помощь при работе с измерительным оборудованием, инструктаж по технике безопасности, демонстрационные лекции
Примечания: в зависимости от возможностей школы, возраста учащихся, работа может быть реферативной или экспериментальной. С учетом профильной подготовки работа может иметь уклон в сторону физики или химии, информатики, биологии и экологии. В то же время, работа может быть рекомендована для выполнения коллективом школьников и включать различные направления.
Первичные литературные ссылки для начала поиска: nVidia CUDA
