Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
2501922 Nanociència i Nanotecnologia | OT | 4 | 2 |
Podeu accedir-hi des d'aquest enllaç. Per consultar l'idioma us caldrà introduir el CODI de l'assignatura. Tingueu en compte que la informació és provisional fins a 30 de novembre de 2023.
No hi ha cap prerequisit. És recomanable tenir interès per a l'ús d'ordinadors per a resoldre problemes científics. No són necessaris coneixements previs de programació però si ja es tenen, són útils durant el desenvolupament del curs.
L’objectiu d’aquesta assignatura és ser capaç d’utilitzar els principals mètodes de simulació computacionals aplicats a sistemes nanomètrics, i conèixer les possibilitats i les limitacions de cada tècnica. En particular, els objectius específics són: (a) introduir les bases de la programació i conèixer l'estructura general dels codis de simulació en llenguatges de programació científica més freqüents, (b) ser capaç d’entendre entendre els principis fonamentals del càlcul d’estructura electrònica, mètodes de montecarlo i dels algorismes de dinàmica molecular i (c) utilitzar aquests mètodes computacionals en l'estudi de sistemes nanotecnològics i bionanotecnològics.
1. Introducció a la programació científica en llenguatge python: ús de llibreries científiques i numèriques. Solució numèrica de models en nanociència. Aplicació a equacions, lleis i models estudiats en les diverses assignatures del grau.
2. Algoritmes bàsics de simulació en nanociència: Mètodes de MonteCarlo, Dinàmica Molecular i càlculs d'estructura electrònica (DFT). Exemples en nanociència.
3. Us de programari científic actual per a resoldre problemes de nanociència, nanotecnologia i bionanociència. Simulacions atomístiques en exemples realistes en nanociència utilitzant implementacions dels diferents mètodes en programari científic avançat.
En tractar-se d'una assignatura eminentment pràctica, la metodologia de l’assignatura es basa majoritàriament en sessions pràctiques als laboratoris de computació de la facultat. Es realitzaran també les classes magistrals necessàries per a introduir els conceptes previs utilitzats al laboratori de computació. A les diferents sessions es fomentarà la participació i discussió a classe, podent-se realitzar "quizzes" i valorant-se la participació activa. Al laboratori de computació es realitzaran pràctiques introductòries dels diferents mètodes, tutorials, exercicis amb ordinador i un projecte final de síntesi pràctic de l’assignatura, que s’haurà d’exposar públicament a classe.
Observació: Degut a que el material utilitzat a classe (programari, articles, manuals) correspon a material científic real utilitzat per la comunitat científica, aquest es troba únicament en anglès.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Classes teòriques i sessions de discussió | 14 | 0,56 | 1, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 |
Pràctiques d'Aula | 18 | 0,72 | 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 |
Pràctiques de laboratori computacional | 20 | 0,8 | 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 |
Tipus: Autònomes | |||
Lectures, exercicis, informes de pràctiques i projectes | 54 | 2,16 | 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 30, 31 |
Es realitzarà una avaluació continuada mitjançant els següents instruments:
a) Pràctiques obligatòries amb entrega d’informe de pràctica (LB). (20%)
b) Entrega d’exercicis o problemes (PB) relacionats amb els conceptes bàsics exposats en les sessions. (20%)
c) Participació en les discussions i "quizzes" en les sessions teòriques (Q) (20%)
d) Projecte o treball Final de síntesi (PJ) que inclou tant l’entrega del treball realitzat com una presentació oral. (40%)
Les activitats d’avaluació continua tenen com a objectiu avaluar el seguiment diari de l’assignatura i per tant igual que en el cas de les pràctiques no estan subjectes a recuperació.
En cas de que no es completin un mínim de 2/3 de les pràctiques (LB) o de que no es presenti el treball final (PJ), la qüalificació final serà de NO AVALUABLE.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Exercicis i problemes | 20% | 10 | 0,4 | 6, 8, 10, 11, 13, 17, 21, 22, 23, 27, 28 |
Projecte pràctic final | 40% | 20 | 0,8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 28, 29, 30, 31 |
Qüestionaris, "quizzes" i participació en discussions i debats | 20% | 4 | 0,16 | 4, 10, 11, 15, 17, 18, 24 |
informes pràctiques de laboratori | 20% | 10 | 0,4 | 2, 3, 4, 7, 8, 10, 14, 16, 17, 21, 22, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 |
1) "Understanding Molecular Simulation"
Daan Frenkel and Berend Smit, Academic Press, 2n edition 2002, 3rd Edition 2023
https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1c3utr0/cdi_askewsholts_vlebooks_9780080519982
2) "Simulating the Physical World: Hierarchical Modeling from Quantum Mechanics to Fluid Dynamics"
Berendsen, Herman J. C. (Cambridge University Press, 2007)
https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1c3utr0/cdi_skillsoft_books24x7_bke00023160
3) "Molecular Modelling Basics”
Jan H. Hensen, CRC Press, 2010
http://molecularmodelingbasics.blogspot.com/
Visual Molecular Dynamics (VMD) https://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/
NAnoscale Molecular Dynamics (NAMD) https://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/
Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms - SIESTA https://siesta-project.org/siesta/
Programari en Python de l'assignatura disponible a GitHub: https://github.com/jfaraudo