Physik komplexer Systeme - Interaktive Studienpläne der TU Ilmenau
Die Interaktiven Studienpläne sind ein Informationsangebot zu den Studiengängen der TU Ilmenau.
Die rechtsverbindlichen Studienpläne entnehmen Sie bitte den jeweiligen Studien- und Prüfungsordnungen (Anlage Studienplan).
Alle Angaben zu geplanten Lehrveranstaltungen finden Sie im elektronischen Vorlesungsverzeichnis.
Bitte beachten Sie, dass auf dieser Seite keine Aktualisierungen mehr vorgenommen werden. Alle Module und Studienpläne ab der PO-Version 2021 (Bachelor- und Master-Studiengänge) sind ab sofort im Campus-Portal erreichbar.
| Modulinformationen zu Modulnummer 200363 - allgemeine Informationen | |
|---|---|
| Modulnummer | 200363 |
| Fakultät | Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften |
| Fachgebietsnummer | 2426 (Theoretische Physik II/ Computational Physics) |
| Modulverantwortliche(r) | Prof. Dr. Martina Hentschel |
| Sprache | Deutsch |
| Turnus | Wintersemester |
| Vorkenntnisse | Kenntnisse des Module Theoretische Physik 1, 2 und 3 mitsamt mathematischer Voraussetzungen. |
| Lernergebnisse und erworbene Kompetenzen | Die Studierenden haben einen Überblick über die Vielfalt physikalischer Phänomene in komplexen Systemen und die Möglichkeiten ihrer quantitativen Beschreibung. Sie konnten Strategien der effizienten Analyse und Modellierung von beliebigen Systemen entwickeln. Die Studierenden sind in der Lage, die erlernten Techniken auch fachübergreifend anzuwenden. Die Studienden verstehen, dass physikalische Ansätze sich auch in scheinbar fachfremden Disziplinen wie den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften nutzbringend anwenden lassen und erreichen so ein tieferes Verständnis der den nur scheinbar getrennten Wissenschaftsgebieten zugrundeliegenden Strukturen. Während der Vorlesungen haben die Studierenden wichtige Methoden kennengelernt und verstanden und waren in der Lage, diese in den Übungen zu trainieren und zu verwenden. Sie sind in der Lage gegenseitig durch Fragen, das Verständnis der Lehrinhalte zu vertiefen. |
| Inhalt | Inhalt der Vorlesung ist das Studium und Verständnis komplexer Systeme aus ganz verschiedenen Gebieten der Physik. Das geschieht insbesondere anhand von Inhalten und charakteristischen Beispielen aus der nichtlinearen Dynamik, aus der Physik sozio-ökonomischer Systeme, aus der Spieltheorie und Evolution, aus der mesoskopischen Physik und weiteren Themenfeldern. In jedes Themenfeld wird eine Einführung und ein Überblick über die zentralen Techniken, Methoden und Fragestellungen gegeben. Das Lösen von Übungsaufgaben befähigt die Studierenden zum Anwenden des Erlernten. Im einzelnen werden behandelt: Nichtlineare Dynamik: Beispiele für nichtlineares Verhalten, u.a. logistische Abbildung und Bernoulli-Shift, Wege von regulärer Bewegung ins Chaos, Bifurkationen, Fraktale und fraktale Dimension, Entropiebegriff, Ausblick Quantenchaos, extreme Ereignisse und andere aktuelle Entwicklungen. Physik sozio-ökonomischer Systeme und Spieltheorie: Dynamische Systeme (Verkehrsdynamik - zelluläre Automaten etc., Finanzmärkte - Zeitreihen, Meinungsbildung - Konfliktdynamik); Komplexe Netzwerke (Graphentheoretische Grundlagen, Interdisziplinäre Beispiele statischer Netzwerke, Dynamik auf zufälligen Netzwerken., Interdisziplinäre Beispiele zur Netzwerkdynamik, Fehlerkorrektur durch redundante Datenübertragung und -speicherung). Mesoskopische Physik: Strahlen-Wellen-Korrespondenz und semiklassisches Ansatz, Transport und Landauer-Büttiker-Formalismus, Mesoskopische Optik, Billard-Dynamik und Anschluss an Probleme der nichtlinearen Dynamik. |
| Medienformen und technische Anforderungen bei Lehr- und Abschlussleistungen in elektronischer Form | vorwiegend Tafel, auch Beamer-Präsentationen und Handouts |
| Literatur | Es steht ein breites Spektrum an Deutsch- und Englischsprachiger Literatur zur Verfügung, besonders empfohlen seien u.a.: H.G. Schuster :
"Deterministisches Chaos", Wiley-VCH, 2005 (u.a.). M. Treiber, A. Kesting: Verkehrsdynamik und -simulation, Springer 2010. F. Schweitzer: Modelling Complexity in Economics and Social Science, World Scientific 2002. A. Bunde et al.: The science of disasters, Springer, 2002. Hidetoshi Nishimori: Statistical physics of spin glasses and information processing, Oxford Univ. Press, 2001. Y. Imry: Introduction to Mesoscopic Physics,Oxford University Press, 1997.
|
| Lehrevaluation | |
| Spezifik Referenzmodul | |
|---|---|
| Modulname | Physik komplexer Systeme |
| Prüfungsnummer | 2400707 |
| Leistungspunkte | 11 |
| SWS | 10 (6 V, 4 Ü, 0 P) |
| Anzahl Semester | 2 Liste der SWS-Verteilungen |
| Präsenzstudium (h) | 112.5 |
| Selbststudium (h) | 217.5 |
| Verpflichtung | Pflichtmodul |
| Abschluss | mündliche Prüfungsleistung, 60 Minuten |
| Details zum Abschluss | |
| Link zum Moodle-Kurs | |
| Lehrende | |
| Anmeldemodalitäten für alternative PL oder SL | |
| max. Teilnehmerzahl | |