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

e

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