Astrophysikalisches Numerikum

Numerische Methoden in der Astrophysik

(Numerikum im Rahmen des Astrophysikalischen Praktikums)

Rayleigh-Taylor Instabilität im Falle einer schweren, oben liegenden Flüssigkeit und einer leichten, unten liegen Flüssigkeit.

© Lawrence Livermore National Laboratory

Viele Probleme in der modernen Astrophysik sind zu komplex, um sie analytisch lösen zu können, und erfordern daher den Einsatz von Computern und geeigneten numerischen Verfahren. In diesem Kurs werden die Grundlagen von einigen dieser Verfahren anhand von speziell astrophysikalischen Problemstellungen erläutert. Die konkrete Umsetzung eines Algorithmus in eine Programmiersprache wie FORTRAN oder C++ wird im praktischen Teil des Numerikums behandelt.

Im einzelnen sollen im Numerikum u.a. die folgenden Themen in Theorie und vor allem Praxis bearbeitet werden:

• Grundlagen der Programmierung (compiler, Programmaufbau, Schleifen und Verzweigungen, I/O, Strukturierung, Optimierung)
• Nullstellenbestimmung
• Sortieren
• Zufallszahlen
• numerische Integration
• Hydrodynamik

Ausserdem sollen auch noch verschiedene Aspekte des wissenschaftlichen Arbeitens am Computer vermittelt werden:

• Arbeiten mit Unix/Linux-Betriebssystemen
• Bearbeitung von Daten (post-processing, Visualisierung)
• Einsatz von Skriptsprachen (Bash, Python)
• Hochleistungsrechnen

Zielgruppe: Dieses Numerikum ist für Studierende mit Interesse an Astrophysik und numerischen Methoden. Es ist ein wählbares Praktikum als Teil des Moduls Astronomie und Astrophysik im Master-Studiengang Physik.
Anmeldung: Es gibt nur ein begrenzte Anzahl von Praktikumsplätzen! Die Praktikumsplätze werden in Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Anmeldung können ab 01.04.2010 bei praktikum-2@astro.physik.tu-berlin.de mit Angabe des Stichworts Numerikum abgegeben werden.
Voraussetzungen: Abgeschlossenes Vordiplom/B.Sc. in Physik, Mathematik, Informatik oder vergleichbaren Studiengängen. Besuch der Vorlesung Grundlagen der Astronomie und Astrophysik ist wünschenswert.