Laboratorio di fisica computazionale

Programmazione scientifica. Integrazione numerica di equazioni differenziali ordinarie. Evoluzioni temporali discrete. Biforcazioni, dinamiche regolari e caotiche. Dinamica molecolare e metodi event- driven per sistemi a molti corpi: osservabili, fluttuazioni e distribuzioni di probabilità. Equazioni di reazione-diffusione. Dinamica stocastica: Langevin e Fokker-Planck. Equazione maestra: bilancio dettagliato. Metodo di Monte-Carlo. Ottimizzazione stocastica.

Anni


Risorse generali

http://stp.clarku.edu/simulations/

vedere anche il corso MOOC su 

Statistical Mechanics: Algorithms and Computations di Wernet Krauth

https://www.coursera.org/course/smac



http://farside.ph.utexas.edu/teaching/329/lectures/lectures.html


vedere anche A. McKane, Stochastic Processes

http://www.theory.physics.manchester.ac.uk/~ajm/stoch09.pdf

Werner Krauth, Introduction To Monte Carlo Algorithms

http://arxiv.org/abs/cond-mat/9612186

Testi a cui dare un'occhiata: 

Sistemi dinamici: Strogatz, Nonlinear dynamics and chaos

Processi stocastici: 
  • Vulpiani, Boffetta, probabilità in fisica, Springer
  • Feller, Introduction to probability theory vol1 (anche il 2) 
  • Gardiner, Handbook of stochastic methods, springer
  • Van Kampen, stochastic processes in physics and chemistry, North Holland ?


Elenco di articoli che potrebbero costituire un tema di esame:

Sistemi dinamici, Biforcazioni

Sincronizzazione

Reti

Modello di Domany-Kinzel e simili

Processi stocastici

  • A. J. McKane and T. J. Newman, Predator-Prey Cycles from Resonant Amplification of Demographic Stochasticity PRL 94, 218102 (2005)
  • Joseph D. Challenger, Duccio Fanelli, and Alan J. McKane Phys. Rev. E 88, 040102(R) – (2013)

Pattern formation

  • A. Gierer and H. Meinhardt A Theory of Biological Pattern Formation Kybernetik 12, 30~39 (1972)
  • Hiroya Nakao and Alexander S. Mikhailov Turing patterns in network-organized activator–inhibitor systems, Nature Physics VOL 6 j JULY 2010

Biologia

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