Studijní obor B1702 – Aplikované počítačové modelování

Základní informace o studijním oboru

Studijní program: Aplikovaná fyzika

Obor: Aplikované počítačové modelování

Forma studia: prezenční/kombinovaná

Standardní doba studia: 3 roky

Počet přijímaných: není omezen

Přijímací zkouška: není

Kombinované studium probíhá v semestru každý pátek nebo sobotu.  

Anotace 

Aplikované počítačové modelování je prakticky zaměřený studijní obor, který navazuje na dlouhou tradici počítačového modelování na katedře fyziky a reaguje na neustálý vývoj v aplikacích výpočetní techniky a modelování, především v oblastech technického a průmyslového vývoje. Nabízí vzdělání v oblasti metod počítačového modelování, jež zahrnuje částicové simulace, spojité modelování, ale i algoritmy pro tzv. „umělou inteligenci“ a další oblasti.  Studenti jsou obeznámeni s nezbytnými partiemi matematiky, fyziky a s příslušnými modelovacími metodami či numerickými algoritmy. Naučí se programovat a řešit jednodušší problémy pomocí svých vlastních programů, ale i řešit složitější úlohy s využitím profesionálních softwarových nástrojů. Již během studia mají posluchači možnost prakticky využít získané znalosti a dovednosti a to jak v rámci povinné praxe u relevantní firmy, tak v rámci závěrečné bakalářské práce, často na tuto praxi navazující.

Zájemcům o studium, kteří plánují po absolvování bakalářského studia pokračovat ve studiu této problematiky v rámci magisterského oboru „Počítačové modelování ve vědě a technice “, doporučujeme poněkud teoretičtěji zaměřený bakalářský obor Fyzika (specializace:  „počítačové modelování“), který je koncipován tak, aby studenty optimálně připravil na tento navazující magisterský obor.

Profil absolventa

Absolvent oboru Aplikované počítačové modelování bude připraven především k nástupu do praxe. Z tohoto hlediska byla také sestavena skladba povinných a povinně volitelných kurzů, díky kterým absolvent získá potřebné znalosti a dovednosti z oblastí matematiky, fyziky, počítačového modelování, programování a dalších, obecněji zaměřených předmětů. Absolvent bude schopný analyzovat a numericky řešit problémy z rozsáhlé řady praktických oblastí (zpracování dat, obrazu a signálu, spojitého modelování v oblasti mechaniky a elektromagnetismu, transportu tepla a hmoty a také základního použití částicového modelování). Seznámí se softwarovými nástroji používanými v praxi, např. Matlab, ImageJ, TensorFlow, COMSOL Multiphysics, OpenFOAM, Ansys, IDL, Materials Studio, Amber, LAMMPS aj. Takové vzdělání nabízí velmi dobré uplatnění v oblastech průmyslu (např. vývojová a konstrukční oddělení firem), v softwarových firmách (znalost programování, algoritmizace a datových struktur) či v ekonomii (analýza dat, predikce trendů aj.) a v dalších oblastech lidské činnosti, kde je vhodné analytické a flexibilní myšlení. 

Vzorový studijní plán

1. ročník

ZS

Programování – Matlab
Informační a komunikační technologie
Úvod do počítačového modelování
Úvod do fyziky
Matematický aparát fyziky I
Repetitorium matematiky
Úvod do matematiky
Anglický jazyk I
Programování – Fortran

LS

Programování – C/C++
Počítačové modelování – zpracování obrazu a signálu
Fyzika I
Matematický aparát fyziky II
Vybrané partie z matematiky
Anglický jazyk II
Algoritmy a datové struktury

2. ročník

ZS

Počítačové modelování – mechanika tekutin Fyzika II
Matematický proseminář
Numerická matematika I
Projektový seminář I
Umělé neuronové sítě a evoluční algoritmy
Základy ekonomie
Úvod do nanotechnologií a nanomateriálů
Matematický software
Databázové systémy

LS

Počítačové modelování – transport tepla a hmoty
Vybrané partie z fyziky
Základy mechaniky tekutin
Numerická matematika II
Projektový seminář II
Odborná angličtina
Počítačové metody – Monte Carlo

Odborná praxe (týden)

Výpočetní a odhadové metody pro fyzikálně-chemické vlastnosti látek
Počítačový design nanomateriálů
Analýza a vizualizace dat
Speciální programovací jazyky

3. ročník

ZS

Počítačové modelování – částicové modelování
Počítačové modelování – spojité modelování)
Diplomový seminářStatistika na PC
Projektový seminář III
Podnikový management a IS
Simulace systémů
Datová úložiště a zpracování dat
Praktikum počítač. modelování I

LS

Seminář katedry fyziky 
Bakalářská práce 
Praktikum počítač. modelování II
Počítačové modelování – Simulink

kurzívou jsou vyznačeny povinně volitelné kurzy