FYS-2013 Kaos og fraktaler

Omfang 10  studiepoeng

Emnetype Teoretisk og praktisk.

Emnenivå/studieår Vanligvis tredje året.

Undervisningsspråk Norsk, engelsk ved behov

Eksamenssemester Høst

Innhold Emnet gir en innføring moderne metoder for studier av lav-dimensjonale dynamiske systemer med kaotisk oppførsel og for systemer med stor grad av kompleksitet. Emnet er tverrfaglig og henter eksempler fra mekanikk, elektronikk, meteorologi, kjemi, biologi, geologi og økonomi. Stoff som gjennomgås er: En-dimensjonale avbildninger, en-dimensjonale lineære og ikke-lineære ordinære differensiallikninger og deres numeriske løsninger, teori for dynamiske systemer med attraktorer for kaotiske dissipative flows, Lyapunov-eksponenter, bifurkasjoner, Hamiltonsk kaos, tids-rekke analyse, fraktaler og beregning av fraktal dimensjon av stokastiske signaler, komplekse systemer med simulering av cellulære automater og studier av selv-organisert kritikalitet. Emnet bygger på forkunnskaper i matematikk og fysikk svarende til MAT-1001 Kalkulus 1, MAT-1002 Kalkulus 2, MAT-1004 Lineær Algebra og Fys-0100 Generell fysikk. Kunnskaper i statistikk og programmering svarende til STA-1001 Statistikk og sannsynlighet 1 og INF-1100 Innføring i programmering er en fordel. Siden Mathematica brukes i alle innledende matematikkemner, forutsettes det et visst kjennskap til dette programmeringsverktøyet.

Anbefalte forkunnskaper FYS-0100 Generell fysikk, MAT-1001 Kalkulus 1, MAT-1002 Kalkulus 2, MAT-1004 Lineær algebra

Undervisning Undervisningen er organisert som forelesninger (40 t), øvinger (40 t), og ukentlige computerprosjekt som startes opp på øvingene og avsluttes som hjemmearbeid. Rapporter fra disse prosjektene skal innleveres hver uke og vil danne grunnlag for mappe-evaluering av hver enkelt student. En lærebok vil bli brukt som støttelitteratur, men stoffet som forleses, øvinger og beskrivelse av ukeprosjekter vil bli gjort tilgjengelig elektronisk som Mathematica notebooks. Programmeringseksempler vil bli gitt ved hjelp av Mathematica, men prosjekter kan gjennomføres ved hjelp av andre programmeringsverktøy om dette er ønskelig fra studentens side.

Eksamen og vurdering Mappeevaluering av de ukentlige computerprosjektene kombinert med en avsluttende muntlig prøve sentrert om prosjektene. Karakterform: Bokstavkarakterer A-F. Kontinuasjonseksamen: Tidlig i undervisningsfritt semester, med forbehold om utsatt prøve, innlevering av reviderte computerprosjekter kombinert med en muntlig prøve sentrert om prosjektene. Utsatt prøve/eksamen: Eksamensforskriften § 21 Ny prøve/eksamen: Eksamensforskriften § 25, siste avsnitt.

Kontaktperson Studiekonsulent Geir Antonsen Tlf: 77 64 54 76, e-post: stud-kons@phys.uit.no

Pensum Ta kontakt med instituttet/fakultetet

Timeplaner http://timeplan.uit.no/emne.php?year=2007&department=ALLE&module=FYS-2013-1