Máster universitario en Modelización Computacional Atomística y Multiescala en Física, Química y Bioquímica
Universitat Politècnica de Catalunya.Máster presencial
Barcelona
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El máster universitario en Modelización Computacional Atomística y Multiescala en Física, Química y Bioquímica, coordinado por la Universitat de Barcelona (UB) y con la participación de la UPC, ofrece una formación avanzada en herramientas de programación y en la aplicación de diferentes técnicas y modelos para estudiar problemas físicos, químicos y bioquímicos en los que la estructura y las propiedades de la materia a nivel atómico o molecular sean relevantes. Está orientado a la investigación avanzada, fundamental o aplicada, y al trabajo en departamentos de I+D+i de instituciones y empresas del sector tecnológico, farmacéutico y vinculadas al medio ambiente y la energía que precisen analizar sistemas complejos y redes.
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Temario completo de este curso
1) COMPUTATIONAL TOOLS
Linux operating system: basic commands, the VI editor, scripts and Bash Shell
Introduction to programming in high-level languages: Fortran 90. Libraries
Precision and errors in computation
Basic algorithmic structures
Basic concepts in code optimization, parallelization and vectorization
Use of software of general interest for scientific applications: Python, Maxima, Gnuplot/Origin/VMD.
2) INTRODUCTION TO SCIENTIFIC COMPUTATION
Data: Variables. Tables and lists. Functions. Matrices and vectors
Functions: discretization and precision. Zeros. Series, products and continued fractions.
Methods for approximating functions by means of lineal, polynomial and multilinear regressions. Interpolation and series approximations.
Elements of applied linear algebra: vector spaces and operators. Orthonormalization. Operations with matrices. Sets of linear equations. Matrix inversions. Eigenvectors and eigenvalues. Diagonalization. Linear transformations.
Numerical intergration and differentiation. Differentiation and integration of single-variable functions. Multivariate functions. Partial derivatives. Line, surface and volume integrals.
Ordinary differential equations. Formal aspects. Methods for their numerical solutions. Fourier methods. Nonlinear differential equations.
Partial derivative equations. Formal aspects: definitions and boundary conditions. Methods for their numerical solutions.
Optimization methods. Monte Carlo.
3) MULTISCALE MODELLING
Introduction to the scientific method and to the length and time scales present in Nature
Systems in equilibrium. The microscopic world: atomic-molecular structure. The macroscopic world: Equilibrium Thermodynamics. The mesoscopic world: Equilibrium Statistical Mechanics.
Examples of structure and macroscopic properties
Transport phenomena
Chemical reactivity
Complex systems
4) MOLECULAR MODELLING
Description of atomic and molecular systems at different scales
Mechanical and statistical basis of molecular modelling
Quantum models
Molecular Dynamics
The Monte Carlo method
Practical sessions of molecular modelling
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