Mikijeva predavanja: Računalna astrofizika



Organizacija predavanja/mentoriranja: Priloženi plan rada je orijentacijske prirode i može biti modificiran. Radionica je zamišljena kao rad s mentorom, u hibridnom načinu, osobno i online, tako da obrađena tematika može biti prilagođena svakom polazniku.

Sažetak: Ova kratka radionica obuhvaća, u 10 školskih sati (5 blokova od po 2 sata predavanja sa vježbama), osnove potrebne za sprovođenje numeričkih simulacija, s primjerima iz astrofizike. Usput ćemo proći kroz osnove jezika shell, C i Python, paketa za vizualizaciju Paraview i paketa LaTeX za obradu teksta. Cilj je upoznati polaznike sa teoretskim osnovama, i odmah ih praktično upotrijebiti. Predavanja će biti izvedena u "hands-on" načinu: uz teorijski dio, svaki polaznik ima pred sobom računalo (po želji: svoje osobno ili osigurano od strane Astro centra) i slijedi upute predavača u provođenju vježbi.

Program:
Predavanje 1:
-Kratki uvod u numeričke simulacije sa naglaskom na njihovu ulogu u astrofizici danas
-Uvod u korištenje Linux sistema Ubuntu, praktične vježbe upotrebe Linux terminala, osnove jezika BASH shell, tvorenje kratica (aliasa)
(uputa: na računalima pod MSWin (>= 10) dovoljno je instalirati (uz updatiranje na svježu verziju MSWin) WSL2 (Windows Subsystem for Linux 2). Najbolje je izabrati Ubuntu 20 LTS ili noviji ako je dostupan.)
-Instalacija dodatnih paketa u Linuxu na primjeru programa GNUPLOT
-Crtanje grafova iz tabela u jeziku GNUPLOT
-Osnove jezika C, pisanje jednostavnog programa i njegovo izvršavanje

Predavanje 2:
-Instalacija, pokretanje i testiranje programa PLUTO za numeričke simulacije u astrofizici
-Inicijalizacija simulacija, pokretanje simulacije jednostavne sferične eksplozije u dvije i tri dimenzije
-Instalacija paketa "Paraview" i vizualizacija rezultata simulacija

Predavanje 3:
-Kratki uvod u akrecijske diskove u astrofizici
-Inicijalizacija i pokretanje simulacije akrecijskog diska programom PLUTO
-Vizualizacija simuliranog diska programom "Paraview"
-Primjeri skripti za izvršenje simulacija u serijskom i paralelnom (MPI) načinu na osobnim računalima i na Linux clusterima i superkompjuterima.

Predavanje 4:
-Osnove programskog jezika Python, pisanje jednostavnog programa i njegovo izvršavanje
-Vizualizacija rezultata simulacija diska skriptama u jeziku Python
-Opis i pokretanje koda "STARDUST" u jeziku Python za gibanje čestica prašine u toku materije pod utjecajem sila u akrecijskom disku

Predavanje 5:
-Osnove paketa LaTeX za obradu teksta
-Upotreba online sučelja "Overleaf" za obradu teksta u paketu LaTeX
-Priprema izvješća o radionici u LaTex formatu AMS-LaTeX

Potrebni paketi:
PLUTO source code, C-compiler (+MPI), Python (matplotlib, dodatno NumPy), Gnuplot, Paraview (i VisIt), LaTex.

Pregled rada sa shell komandama je na (eng.): Rad sa shell komandama,
Pregled o akrecijskim diskovima je na (eng.): Scholarpedia article on Accretion discs.
Primjeri C programa: Primjeri C


Last updated: November, 2022 by Miki. All rights reserved. Materials are available for download for personal use only. Any other use requires referencing of this webpage or prior permission of the author.


Back to my main page:

https://web.tiara.sinica.edu.tw/~miki/