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Stochastische nichtlineare Systeme
Stochastic Nonlinear Systems

Modul PH2279

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2279 ist ein Semestermodul in auf das unregelmäßig angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2279 ist Ulrich Gerland.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Nichlineare Dynamik
  • Neue Entwicklungen bei der Analyse von Musterbildung von räumlich ausgedehnten Systemen fern vom Gleichgewicht
  • Durch Rauschen induzierter Symmetriebruch fern vom Gleichgewicht
  • Populationsdynamik

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:

  1. die grundlegenden Konzepte der nichtlinearen Dynamik zu kennen und anzuwenden.
  2. die aktuellen Handwerkszeuge zur Analyze nichtlinearer stochastischer Systeme anzuwenden.
  3. Musterbildungsprozesse mit aktuellen Methoden theoretisch zu analysieren.
  4. aktuell diskutierte Mechanismen von stochastischen Symmetriebrüchen zu verstehen.

Voraussetzungen

Grundlegende Kenntnisse der Theorie stochastischer Prozesse (äquivalent zu PH1006) und Grundlagen der statistischen Physik sind empfohlen. Kenntnisse der nichtlinearen Dynamik sind hilfreich, aber nicht vorausgesetzt. 

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Stochastische nichtlineare Systeme Gerland, U. Di, 14:00–16:00, PH 3344
UE 2 Übung zu Stochastische nichtlineare Systeme Gerland, U. Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

In der thematisch strukturierten Vorlesung werden die theoretischen Konzepte präsentiert und diskutiert. Die theoretischen Modelle für die Beschreibung nichtlinearer, stochastischer Systeme werden an der Tafel zusammen mit den Studenten entwickelt. Konkrete physikalische und biologische Beispiele werden ausführlich behandelt und in ausgewählten Fällen mit experimentellen Ergebnissen verglichen.

Mit den Übungsblättern haben die Studenten die Möglichkeit die präsentierten Methoden auf konkrete Beispiele anzuwenden und sich mit den Modellen des Fachgebiets vertraut zu machen.

In den Tutorgruppen (Übungen) werden die Übungsblätter diskutiert. Weiteren Fragen der Studenten wird ein großer Raum eingeräumt. Die Tutorien bieten auch die Möglichkeit für Diskussionen und weitere Erläuterungen zu Vorlesungsthemen.

Medienformen

Skript, Aufgabenblätter, Internetseite

Literatur

Grundlagen:

  • Crispin Gardiner: "Stochastic Methods: A Handbook for the Natural and Social Sciences" (Springer)
  • N.G. van Kampen: "Stochastic Processes in Physics and Chemistry" (North-Holland)
  • S. Strogatz: Nonlinear Dynamics and Chaos (Westview Press)

Weitere Literatur wird während der Vorlesung bekannt gegeben.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Es findet eine mündliche Prüfung von etwa 25 Minuten Dauer statt. Darin wird das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe exemplarisch durch Verständnisfragen und Beispielrechnungen überprüft.

Prüfungsaufgabe könnte beispielsweise sein:

  • Erklären Sie, wie sich bewegende lokale Gleichgewichte benutzt werden um Reaktions-Diffusions-Systeme zu studieren!
  • Erläutern Sie, wie Rauschen einen chiralen Symmetriebruch induzieren kann!

Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt.

Die Teilnahme am Übungsbetrieb wird dringend empfohlen, da die Übungsaufgaben auf die in der Modulprüfung abgefragten Problemstellungen vorbereiten und somit die spezifischen Kompetenzen eingeübt werden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Stochastische nichtlineare Systeme
Mo, 4.2.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor So, 24.03.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before Sun, 2019-03-24. bis 15.1.2019 (Abmeldung bis 3.2.2019)
Di, 26.3.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin von Mo, 25.03.2019 bis Sa, 27.04.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date from Mon, 25.03.2019 till Sat, 27.04.2019. bis 25.3.2019
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