Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
02MFK Moderní fyzika pro výpočetní techniku a kybernetiku Rozsah výuky:2+2
Přednášející (garant):Jelen J. Typ předmětu:F Zakončení:KZ
Zodpovědná katedra:302 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:
Předmět rozebírá problémy a pojmy z hraničních oblastí mezi fyzikou, výpočetní technikou, informatikou a kybernetikou. Zdůrazňuje živé fyzikální souvislosti pojmu informace. Klíčová slova: deterministický chaos, fraktály, matematická logika, kvantové jevy, kvantové počítání, entropie, informace, samoorganizace, život.

Osnovy přednášek:
1. Problémy na styku fyziky, informatiky, počítání a kybernetiky
2. Dynamické systémy, konzervativní a disipativní
3. Analytické metody mechaniky, kanonické souřadnice
4. Deterministický chaos, nepredikovatelnost, základní pojmy, atraktory
5. Fraktály v matematice a v přírodě, neceločíselné dimenze
6. Axiomatická výstavba matematiky, její meze (Gödel)
7. Základní pojmy kvantové teorie, kvantová struktura látek
8. Kvantová teorie měření, její informační aspekty
9. "Kvantové počítání ", možnosti a perspektivy
10. Entropie ve fyzice a v teorii informace
11. Disipace energie při počítání. "Maxwellův démon"
12. Počítání jako přírodní proces, informace jako fyzikální pojem
13. Otevřené systémy, samoorganizace, struktury, složitost
14. Synergetika, možnost života, evoluce

Osnovy cvičení:
1. Příklady dynamických systémů ve vědě a v technice
2. Lagrangerovy a Hamiltonovy rovnice
3. Chaotické systémy, konkrétní příklady
4. Počítačové obrazy fraktálů
5. Reálná čísla, množiny, matematika a věda
6. Algoritmická nahodilost a její souvislosti
7. Příklady kvantových jevů
8. Řešení vybraných úloh kvantové fyziky
9. Kvantové paradoxy, interpretace
10. Entropie a její různé souvislosti
11. Szilardův "dobře informovaný tepelný stroj", diskuse
12. Simulace "života na okraji chaosu", umělý život
13. Informace jako fyzikální pojem
14. Perspektivy

Literatura Č:
[1] Doporučené přehledné články z odborné literatury
[2] Horák, J., Krlín, L.: Deterministický chaos. Academica, Praha 1996
[3] Zurek, W. H. (Ed.): Complexity, Entropy and the Physics of Information. Addison- Wesley, 1990
[4] Schuster, H. G.: Deterministic chaos (An Introduction). Weinheim, 1988

Literatura A:
[1] Recommended review articles in journals
[2] Horák, J., Krlín, L.: Deterministický chaos. Academica Praha 1996
[3] Schuster, H. G.: Deterministic chaos (An Introduction). Weinheim, 1988
[4] Zurek, W. H. (Ed.): Complexity, Entropy and the Physics of Information. Addison- Wesley, 1990

Požadavky:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4
Typ cvičení: s
Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
*BIO Biomedicínské inženýrství F >4


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)