Структура УМК (стр. 1 )

СТРУКТУРА УМК

Вычислительная физика

1. Программа курса – представлена в основной образовательной программе ВПО по направлению подготовки.

2. Учебник, учебное пособие, конспект лекций

Федоренко в вычислительную физику. М.: Изд-во МФТИ, 1994.

3. Фонды оценочных средств:

3.1. Словарь (глоссарий) основных терминов и понятий

Адекватность математической модели – соответствие математической модели объекту исследования в отношении отражения заданных свойств объекта. Математическую модель считают адекватной, если погрешности расчетов, обуславливаемые применением модели, не превышают некоторых наперед заданных предельных значений

Алгоритм – система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной информации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов. Алгоритм может задан в виде блок-схемы, набора указаний и т. д.

Авторезонансный режим (авторезонансное ускорение) – при движении заряженной частицы в линейно или правополяризованной электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме вдоль направления внешнего постоянного магнитного поля , существует режим авторезонансного ускорения, при котором условие циклотронного резонанса частицы с волной

сохраняется в течение всего времени движения частицы. Здесь , - соответственно частота и волновое число волны, - классическая циклотронная частота, - релятивистский фактор, - проекция скорости частицы на направление магнитного поля.

Аппроксимация – замена одних математических объектов другими, близкими к исходным. Аппроксимация позволяет исследовать свойства объекта, сводя задачу к изучению более простых или более удобных объектов.

Архитектура компьютера – это описание основных составных частей компьютера и взаимодействия между ними.

Бесстолкновительная плазма – плазма, в которой можно пренебречь столкновениями частиц друг с другом. Такое приближение справедливо для интервалов времени , где - характерная частота столкновений частиц.

Бесстолкновительное приближение - приближение, в котором пренебрегается столкновениями (парными) между частицами плазмы.

Билинейная интерполяция

Процедура взвешивания первого порядка для распределения заряда по ближайшим узлам в методе частиц в ячейке. Интерполяция производится по каждой из переменных двумерной сетки.

Взвешивание по площадям

Распределение заряда по ближайшим узлам пространственной сетки, пропорциональное площадям пересечения прямоугольного облака со вспомогательной сеткой, смещенной на половину шага относительно основной.

Этот метод эквивалентен методу билинейной интерполяции.

Виртуальная экспериментальная установка – система, которая, используя определенный алгоритм, позволяет получить выходные данные (результаты исследований) при изменяющихся входных параметрах.

Внутрипрограммный plugin стандарт – часть ядра программы, представляющая принцип, настройки и функционал, с помощью которого можно добавлять и исключать модули из программы.

Гауссовское распределение – функциональная зависимость вида

,

где и - некоторые константы.

Гауссов профиль - то же, что и «гауссовское распределение».

Гексаполь – магнитный мультиполь, состоящий из шести постянных магнитов с чередующимися полюсами, расположенных на одинаковых расстояниях от оси системы.

Глобальная сеть – компьютерная сеть, соединяющая компьютеры или локальные сети, географически удаленные друг от друга на значительные расстояния.

Графический интерфейс – система средств для взаимодействия пользователя с компьютером, основанная на представлении всех доступных пользователю системных объектов и функций в виде графических компонентов экрана (окон, значков, меню, кнопок, списков и т. п.).

Дебаевская длина - характерный пространственный масштаб разделения заряда при электростатических колебаниях в плазме , где - температура плазмы, - ее плотность.

Дебаевский радиус – (см. Дебаевская длина)

Диагностика – блок программы, предназначенный для обработки выходных данных вычислительного эксперимента (аналогично диагностике в натурном эксперименте).

Дивергенция

Оператор дифференцирования векторной функции .

Дискретная модель – представление непрерывных переменных в виде дискретного набора значений, аппроксимация исходных уравнений, например, в виде конечно-разностных уравнений.

Динамическая визуализация – визуализация с анимацией, отражающей развитие процесса.

Захват в режим СГА – захват электронов в таком фазовом интервале, при котором обеспечивается их квазинепревывное ускорение.

Зеркальная магнитная ловушка (Пробкотро́н) – один из видов плазменных ловушек с магнитными зеркалами или пробками. Изобретён в 1955. В пробкотроне создается продольное магнитное поле, причём на торцах систьемы магнитное поле выше, чем в центре. Заряженные частицы плазмы, двигаясь вдоль магнитных силовых линий, отражаются от областей более сильного поля – пробок (зеркал).

Интерполирование – приближенное или точное нахождение какой-либо величины по известным отдельным значениям этой же или других величин, связанных с ней.

Инструментальной среда – набор средств и инструментов, обеспечивающий анализ и разработку проекта или эксперимента.

Квадратичные и кубичные сплайны – полиномы второй и третьей степени, используемые для интерполяции функции на отрезках между узлами пространственной сетки при решении различных вычислительных задач.

Квазилинейное приближение – в этой теории предполагается, что возбуждаемые в неустойчивой плазме амплитуды волн не слишком велики и можно пренебречь нелинейным взаимодействием между ними. При этом учитывается усредненное влияние волн со случайными фазами на распределение резонансных частиц по скоростям. Это распределение описывается квазилинейным уравнением диффузии

,

где коэффициент определяется спектральной плотностью волн в резонансной области.

Кластер, (кластерная система) – группа компьютеров, объединенных в локальную сеть, с точки зрения пользователя функционирующая как одна многопроцессорная вычислительная машина.

Компилятор – это программа, которая переводит текст программы, написанный на алгоритмическом языке, в машинный код.

Краевая задача – нахождение решения дифференциальных уравнений при заданных значениях функций и их производных на границе исследуемой области.

Линейно поляризованная волна – поперечная электромагнитная волна, у которой вектор электрического поля лежит в фиксированной плоскости.

Ловушка с минимумом В – магнитная ловушка, в которой магнитное поле нарастает во всех направлениях от некоторого минимального значения.

Локальная сеть – группа компьютеров, объединенная высокоскоростными каналами передачи данных в пределах одного или нескольких близлежащих зданий.

Магнитный мультиполь (гексаполь, октуполь) – система постоянных магнитов, создающих радиальное магнитное поле в ловушке с минимумом В.

Максвелловское распределение – (распределение, закон Максвелла-Больцмана) – распределение молекул газа по координатам и скоростям при наличии произвольного потенциального силового поля; открыто Л. Больцманом в 1871. Нормированное на единицу распределение для молекулы газа при наличии внешнего поля u имеет вид:

.

Полученное распределение, характеризующее вероятность того, что молекула имеет данный импульс и находится в данном элементе объема.

Масштабируемость системы – возможность увеличения производительности системы за счет подключения дополнительных вычислительных ресурсов.

Математическая модель – совокупность математических объектов и отношений между ними, адекватно отражающая некоторые свойства исследуемого объекта.

Метод молекулярной динамики – метод основан на прямом численном расчете траекторий попарно взаимодействующих молекул. Вид сил взаимодействия задается, исходя из физических соображений. Метод позволяет получить информацию о термодинамических свойствах вещества после достижения состояния равновесия. Термодинамические величины находятся путем усреднения по времени соответствующих микроскопических параметров молекул.