Об этом курсе
4.2
Оценки: 90
Рецензии: 26

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Прибл. 32 часа на выполнение

Предполагаемая нагрузка: 6 hours/week...

Английский

Субтитры: Английский

100% онлайн

Начните сейчас и учитесь по собственному графику.

Гибкие сроки

Назначьте сроки сдачи в соответствии со своим графиком.

Прибл. 32 часа на выполнение

Предполагаемая нагрузка: 6 hours/week...

Английский

Субтитры: Английский

Программа курса: что вы изучите

Неделя
1
2 ч. на завершение

Introduction and general concepts

This module gives an overview of the course and presents the general ideas about modeling and simulation. An emphasis is given on ways to represent space and time from a conceptual point of view. An insight of modeling of complex systems is given with the simulation of the grothw and thrombosis of giant aneurysms. Finally, a first class of modeling approaches is presented: the Monte-Carlo methods....
7 видео ((всего 85 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 1 тест
7 видео
Modeling and Simulation13мин
Modeling Space and Time15мин
Example of bio-medical Modeling9мин
Monte Carlo methods I9мин
Monte Carlo methods II15мин
Monte Carlo methods III10мин
1 материал для самостоятельного изучения
Course slides10мин
1 практическое упражнение
Introduction and general concepts8мин
Неделя
2
2 ч. на завершение

Introduction to programming with Python 3

This module intends to provide the most basic concepts of high performance computing used for modeling purposes. It also aims at teaching the basics of Python 3 which will be the programming language used for the quizzes in this course....
12 видео ((всего 94 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения, 3 тестов
12 видео
Concepts of code optimization6мин
Concepts of parallelism4мин
Palabos, a parallel lattice Boltzmann solver5мин
An introduction to Python 36мин
Running a Python program6мин
Variables and data types11мин
Operators8мин
Conditional Statements7мин
Loops7мин
Functions15мин
NumPy11мин
2 материала для самостоятельного изучения
Course slides10мин
Dive into python 310мин
3 практического упражнения
Introduction to programming with Python 310мин
Project - Piles2мин
Project - Class:Integration2мин
Неделя
3
3 ч. на завершение

Dynamical systems and numerical integration

Dynamical systems modeling is the principal method developed to study time-space dependent problems. It aims at translating a natural phenomenon into a mathematical set of equations. Once this basic step is performed the principal obstacle is the actual resolution of the obtained mathematical problem. Usually these equations do not possess an analytical solution and advanced numerical methods must be applied to solve them. In this module you will learn the basics of how to write mathematical equations representing natural phenomena and then how to numerically solve them....
9 видео ((всего 92 мин.)), 3 материалов для самостоятельного изучения, 3 тестов
9 видео
The random walk14мин
Growth of a population8мин
Balance equations I8мин
Balance equations II13мин
Integration of ordinary differential equations7мин
Error of the approximation8мин
The implicit Euler scheme11мин
Numerical integration of partial differential equations13мин
3 материала для самостоятельного изучения
Course slides10мин
References for numerical analysis10мин
A reference for the random walk10мин
3 практического упражнения
Dynamical systems and numerical integration8мин
The implicit Euler scheme18мин
Project - Lotka-Volterra8мин
Неделя
4
2 ч. на завершение

Cellular Automata

This module defines the concept of cellular automata by outlining the basic building blocks of this method. Then an insight of how to apply this technique to natural phenomena is given. Finally the lattice gas automata, a subclass of models used for fluid flows, is presented....
7 видео ((всего 108 мин.)), 2 материалов для самостоятельного изучения, 2 тестов
7 видео
Historical background9мин
A mathematical abstraction of reality20мин
Cellular Automata Models for Traffic13мин
Complex systems20мин
Lattice-gas models9мин
Microdynamics of LGA17мин
2 материала для самостоятельного изучения
Course slides10мин
Notes on the Parity Rule10мин
2 практического упражнения
Cellular Automata8мин
Project - The Parity Rule6мин
Неделя
5
2 ч. на завершение

Lattice Boltzmann modeling of fluid flow

This module provides an introduction to the lattice Boltzmann method, a powerful tool in computational fluid dynamics. The lesson is practice oriented and show, step by step, how to write a program for the lattice Boltzmann method. The program is used to showcase an interesting problem in fluid dynamics, the simulation of a vortex street behind an obstacle....
8 видео ((всего 94 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 4 тестов
8 видео
Equations and challenges9мин
From Lattice Gas to Lattice Boltzmann9мин
Macroscopic Variables13мин
Collision step: the BGK model12мин
Streaming Step8мин
Boundary Conditions21мин
Flow around an obstacle6мин
1 материал для самостоятельного изучения
Course slides10мин
4 практического упражнения
Optional - Equations and challenges2мин
Lattice Boltzmann modeling of fluid flow4мин
Project - Flow around a cylinder2мин
Collision Invariant6мин
Неделя
6
2 ч. на завершение

Particles and point-like objects

A short review of classical mechanics, and of numerical methods used to integrate the equations of motions for many interacting particles is presented. The student will learn that the computational expense of resolving all interaction between particles poses a major obstacle to simulating such a system. Specific algorithms are presented to allow to cut down on computational expense, both for short-range and large-range forces. The module focuses in detail on the Barnes-Hut algorithm, a tree algorithm which is popular a popular approach to solve the N-Body problem....
6 видео ((всего 86 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 2 тестов
6 видео
Newton’s laws of motion, potentials and forces15мин
Time-integration of equations of motion10мин
The Lennard-Jones potential: Introducing a cut-off distance16мин
The n-body problem: Evaluation of gravitational forces21мин
Barnes-Hut algorithm: using the quadtree16мин
1 материал для самостоятельного изучения
Course slides10мин
2 практического упражнения
Particles and point-like objects6мин
Project - Barnes-Hut Galaxy Simulator2мин
Неделя
7
1 ч. на завершение

Introduction to Discrete Events Simulation

In this module, we will see an alternative approach to model systems which display a trivial behaviour most of the time, but which may change significantly under a sequence of discrete events. Initially developed to simulate queue theory systems (such as consumer waiting queue), the Discrete Event approach has been apply to a large variety of problems, such as traffic intersection modeling or volcanic hazard predictions....
6 видео ((всего 70 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 2 тестов
6 видео
Definition of Discrete Events Simulations8мин
Optimisation problems11мин
Implementation matters9мин
Traffic intersection12мин
Volcano ballistics19мин
1 материал для самостоятельного изучения
Course slides10мин
2 практического упражнения
Introduction to Discrete Event Simulation6мин
Project - Simple modelling of traffic lights2мин
Неделя
8
2 ч. на завершение

Agent based models

Agent Based Models (ABM) are used to model a complex system by decomposing it in small entities (agents) and by focusing on the relations between agents and with the environment. This approach is derived from artificial intelligence research and is currently used to model various systems such as pedestrian behaviour, social insects, biological cells, etc....
6 видео ((всего 71 мин.)), 1 материал для самостоятельного изучения, 2 тестов
6 видео
Motivation7мин
Agents9мин
Multi-Agent systems9мин
Implementation of Agent Based Models15мин
Ants Corpse clustering16мин
Bacteria chemotaxy12мин
1 материал для самостоятельного изучения
Course slides10мин
2 практического упражнения
Agent based models6мин
Project - Multi-agents model6мин
4.2
Рецензии: 26Chevron Right

Лучшие рецензии

автор: EMNov 18th 2017

This course was a perfect match with my expectations! I think it is a perfect introduction to Computer modeling of natural processes. I enjoyed lectures and tasks. Thank you very much!

Преподаватели

Avatar

Bastien Chopard

Full Professor
Computer Science
Avatar

Jean-Luc Falcone

Research Associate
Computer Science
Avatar

Jonas Latt

Senior Lecturer
Computer Science
Avatar

Orestis Malaspinas

Research Associate
Computer Science Department

О Университет Женевы

Founded in 1559, the University of Geneva (UNIGE) is one of Europe's leading universities. Devoted to research, education and dialogue, the UNIGE shares the international calling of its host city, Geneva, a centre of international and multicultural activities with a venerable cosmopolitan tradition....

Часто задаваемые вопросы

  • Зарегистрировавшись на сертификацию, вы получите доступ ко всем видео, тестам и заданиям по программированию (если они предусмотрены). Задания по взаимной оценке сокурсниками можно сдавать и проверять только после начала сессии. Если вы проходите курс без оплаты, некоторые задания могут быть недоступны.

  • Оплатив сертификацию, вы получите доступ ко всем материалам курса, включая оцениваемые задания. После успешного прохождения курса на странице ваших достижений появится электронный сертификат. Оттуда его можно распечатать или прикрепить к профилю LinkedIn. Просто ознакомиться с содержанием курса можно бесплатно.

Остались вопросы? Посетите Центр поддержки учащихся.