ΕΛ/ΛΑΚ | creativecommons.gr | mycontent.ellak.gr |
freedom

Υπολογιστική Φυσική: Ανοιχτή γνώση, ελεύθερο λογισμικό. Ένα βιβλίο με άδεια CC/GPL

CoverΗ Ελληνική έκδοση του βιβλίου Computational Physics  του Κ.Ν. Αναγνωστόπουλου που δημοσιεύτηκε τον Ιούλιο του 2014 είναι ελεύθερα διαθέσιμη με άδειες  Creative Commons License/GNU public License.
Το βιβλίο είναι αποτέλεσμα της εντεκάχρονης εμπειρίας  του συγγραφέα στη διδασκαλία τριών εισαγωγικών μαθημάτων με θέμα την υπολογιστική φυσική και τον επιστημονικό προγραμματισμό στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Απευθύνεται, κυρίως, σε τριτοετείς και τεταρτοετείς φοιτητές των φυσικών επιστημών και των επιστημών του μηχανικού, αλλά τα πρώτα κεφάλαια μπορούν να διδαχθούν και στο δεύτερο έτος. Είναι μια εισαγωγή στις υπολογιστικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται στη φυσική και άλλα επιστημονικά πεδία. Απευθύνεται σε κοινό που έχει ήδη εκτεθεί σε μαθήματα γενικής φυσικής που διδάσκονται στα δύο πρώτα έτη πανεπιστημιακών τμημάτων θετικών επιστημών και επιστημών του μηχανικού. Δεν υποθέτει κανένα υπόβαθρο αριθμητικής ανάλυσης, προγραμματισμού ή χρήσης υπολογιστή και παρουσιάζει ό,τι είναι απαραίτητο για την επίλυση των προβλημάτων που παρουσιάζονται στο βιβλίο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κύριο σύγγραμμα σε εισαγωγικά μαθήματα υπολογιστικής φυσικής και επιστημονικού προγραμματισμού.

Το βιβλίο ξεκινάει με πολύ απλά προβλήματα πάνω στην κίνηση σωματιδίου και ολοκληρώνεται με μία σε βάθος συζήτηση προχωρημένων μεθόδων προσομοίωσης Μόντε Κάρλο στη στατιστική φυσική. Το επίπεδο διδασκαλίας είναι διαβαθμισμένο ως προς τη δυσκολία του, παρουσιάζοντας προβλήματα όπως η εξίσωση διάχυσης, δυναμικά συστήματα, ηλεκτροστατική στο επίπεδο, κβαντομηχανική και οι τυχαίες διαδρομές. Όλο το υλικό που παρουσιάζεται μπορεί να διδαχθεί άνετα σε δύο εξάμηνα. Με κατάλληλη επιλογή θεμάτων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε ένα πλήρες μάθημα ενός εξαμήνου. Αποσκοπεί στο να δώσει στους φοιτητές το υπόβαθρο και την εμπειρία που απαιτείται ώστε να προχωρήσουν σε προγράμματα υπολογισμών υψηλής απόδοσης. Δίνει έμφαση στον εμπειρικό προγραμματισμό αριθμητικών προγραμμάτων, αλλά και στην παραγωγή, ανάλυση και φυσική ερμηνεία των δεδομένων. Επίσης γίνεται προσπάθεια να διατηρηθεί το ενδιαφέρον του αναγνώστη μέσα από την παρουσίαση της αριθμητικής επίλυσης γνωστών και ενδιαφερόντων προβλημάτων φυσικής, όπως χαοτικών συστημάτων, κβαντομηχανικής, ειδικής θεωρίας της σχετικότητας και της φυσικής των μεταβάσεων φάσης. Το βιβλίο δίνεται μαζί με συνοδευτικό υλικό που περιέχει όλα τα προγράμματα που παρουσιάζονται στο βιβλίο, μαζί με χρήσιμα εργαλεία και λύσεις μερικών από τα προβλήματα. Κάθε κεφάλαιο συμπληρώνεται από ασκήσεις που ο αναγνώστης πρέπει να λύσει για να αποκτήσει «hands on» εμπειρία στον επιστημονικό προγραμματισμό.

Το βιβλίο και το συνοδευτικό λογισμικό δίνονται ελεύθερα, αδειοδοτούμενα υπό Creative Commons License/GNU public License και οι σύνδεσμοι ανάκτησης τους μπορούν να βρεθούν στην ιστοσελίδα του βιβλίου. Σαν ηλεκτρονικό βιβλίο, μπορεί να διαβαστεί σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, tablet, smartphone, καθώς και στους περισσότερους e-readers. Το κίνητρο  για τη διάθεση του μέσα από κανάλια ανοιχτής πρόσβασης είναι ότι η επιστημονική γνώση και ο πολιτισμός πρέπει να είναι ελεύθερα προσβάσιμα στο κοινό, ειδικά όταν χρηματοδοτούνται από δημόσιες επενδύσεις.

Επισκεφτείτε τον δικτυακό τόπο του βιβλίου στη διεύθυνση http://www.physics.ntua.gr/~konstant/YpologistikhFysikh/  και:

 

Πηγή: http://knanagnostopoulos.blogspot.gr

Leave a Comment