Universität Wien
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520015 VU Stochastische Prozesse in der Physik (2021S)

5.00 ECTS (3.00 SWS), SPL 52 - Doktoratsstudium Physik
Prüfungsimmanente Lehrveranstaltung
VDS-PH
Moodle

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Hinweis: Ihr Anmeldezeitpunkt innerhalb der Frist hat keine Auswirkungen auf die Platzvergabe (kein "first come, first served").

Details

max. 15 Teilnehmer*innen
Sprache: Englisch

Lehrende

Termine (iCal) - nächster Termin ist mit N markiert

  • Dienstag 09.03. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 11.03. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 16.03. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 18.03. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 23.03. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 25.03. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 13.04. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 15.04. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 20.04. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 22.04. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 27.04. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 29.04. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 04.05. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 06.05. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 11.05. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 18.05. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 20.05. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 27.05. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 01.06. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 08.06. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 10.06. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 15.06. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 17.06. 11:00 - 12:10 Digital
  • Dienstag 22.06. 11:00 - 12:10 Digital
  • Donnerstag 24.06. 11:00 - 12:10 Digital

Information

Ziele, Inhalte und Methode der Lehrveranstaltung

Diese Lehrverantaltung ist eine Einführung in die Theorie und Simulation stochastischer Prozesse mit Anwendungen in der Physik sowie in benachbarten Gebieten wie der Chemie und Biologie.

Vorlesungsinhalte umfassen: Dynamik von Vielteilchensystemen, Zufall und Rauschen, Zufallsvariable, stochastische Prozesse, Markov-Prozesse, Master-Gleichung, Fokker-Planck-Gleichung, stochastische Differentialgleichungen, Langevin-Gleichung, Fluktuations-Dissipations-Theorem, Diffusion, Kramers-Problem, Nichtgleichgewichtsfluktuationen, stochastische Maschinen, Quantenmessung, offene Quantensysteme und Dekohärenz.

Integriert in die Vorlesung gibt es eine Übung, in welcher die behandelten Konzepte mit Hilfe von Computersimulationen zur Lösung konkreter Probleme verwendet werden. Zu ausgewählten Themen schlagen wir die Brücke zu Anwendungen in konkreten Experimenten.

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der statistischen Physik, Beherrschung einer höheren Programmiersprache (z.B. C, C++, Python).

Art der Leistungskontrolle und erlaubte Hilfsmittel

Laufende Beteiligung an den Übungsteilen, Test am Ende des Semesters.

Mindestanforderungen und Beurteilungsmaßstab

Es wird der Beitrag zu den Übungen gewertet, sowie eine schriftliche Prüfung zu Vorlesungsende.

Eine positive Evaluation der VU setzt eine positive Evaluation sowohl der Übungen als auch der Prüfung voraus.

Die finale Bewertung setzt sich zu 50% aus der Übungsnote und zu 50% aus der Prüfungsnote zusammen.

Der Termin für die schriftliche Prüfung ist der Donnerstag, 24.06., 11:00 - 12:10.

Bewertungsschlüssel der Prüfung

Sehr Gut: 87-100%
Gut: 75-86%
Befriedigend: 63-74%
Genügend: 50-62%
Nicht Genügend: 0-49%

Beurteilung der Übungen

Zur Beurteilung werden Ihre elektronisch eingereichten Lösungen herangezogen, sowie Ihre Präsentationen während der Übung.
Pro Teilaufgabe gibt es 2 Punkte.
Der Notenschlüssel ergibt sich aus der Gesamtzahl der bis zum Semesterende besprochenen Beispiele mit Hilfe dieses Schemas (es wird zur besseren Note hin gerundet):

Sehr Gut: 87-100%
Gut: 75-86%
Befriedigend: 63-74%
Genügend: 50-62%
Nicht Genügend: 0-49%

Prüfungsstoff

Inhalte der Vorlesung und der Übungen.

Literatur

- R. Mahnke, J. Kaupuzs and I. Lubashevsky, “Physics of Stochastic Processes”, (Wiley-VCH, Weinheim, 2009).

- N. G. Van Kampen, “Stochastic Processes in Physics and Chemistry”, (North Holland, 1992).

- C. W. Gardiner, “Handbook of stochastic methods”, (Springer, 2004),

- A. Papoulis , “Probability, random variables, and stochastic processes”, (McGraw-Hill, 1984).

- W. Feller, “An introduction to probability theory and its applications”, Vol. 1 & 2 (Wiley, 1971)

- W. A. Gardner, “Introduction to random processes with applications to signals and systems”, (McGraw-Hill, 1990).

- H. Risken , “The Fokker-Planck Equation: Methods of Solutions and Applications”, (Springer, 1996).

- D. T. Gillespie, “Markov Processes”, (Academic Press, 1992).

- M. Kac “Random walk and the theory of Brownian motion”, The American Mathematical Monthly 54: 369–391 (1947).

- S. Chandrasekhar “Stochastic problems in physics and astronomy”, Review of Modern Physics 15: 1–89 (1943).

- S. Redner, “A Guide to First-Passage Processes”, (Cambridge University Press, 2001).

- N. G. van Kampen, “Ito versus Stratonovich,” Journal of Statistical Physics 24: 175–187 (1981).

Zuordnung im Vorlesungsverzeichnis

M-VAF A 2, M-VAF B

Letzte Änderung: Fr 12.05.2023 00:27