Bruk av datasimuleringer har blitt en integrert del av forskning og utvikling p? tvers av n?r alle felt. Vi bruker datamodeller til ? utforske nye og ukjente systemer, til ? finne ut hvilke mekanismer som er viktige til ? forst? et fenomen, eller til ? bekrefte (eller avkrefte) teorier.
Tidligere har du i hovedsak blitt bedt om ? l?se gitte problemer – ofte i form av en ferdig strukturert (stegvis) fremgangsm?te. Men slik vil det ikke v?re n?r du engang er ferdig med utdannelsen og skal arbeide med reelle problemer. I dette prosjektet vil du selv f? mulighet til ? stille og besvare sp?rsm?l som du selv er interessert i – etter m?nster av hvordan forskning og utvikling foreg?r i praksis - og presentere resultatene i form av en skriftlig rapport og en muntlig presentasjon.
Du skal i dette prosjektet studere en simulering av et system hvor du anvender den fysikken du l?rer i elektromagnetisme. Du kan ta utgangspunkt i prosjekt-skisser som vi har gjort klare for deg, eksempler p? tidligere oppgaver, eksempler fra l?rebok eller andre kilder, eller skrive din egen modell. Du skal s? bruke simuleringen til ? svare p? et sp?rsm?l som interesserer deg.
- Velg en av de foresl?tte simuleringene og gj?r deg kjent med hvordan den virker, bruk en annen simulering fra elektromagnetisme, eller skriv en ny simulering selv.
- Velg et sp?rsm?l som du synes er interessant og som du kan finne svar p? ved hjelp av simuleringen
- Identifiser hvilke antagelser du m? gj?re og hvilke st?rrelser og verdier du trenger og finn frem til dette ved ? studere vitenskapelige artikler og ?pne kilder. For eksempel, hvor stor er en tordensky? Hva er fornuftige dimensjoner p? en syklotron? Hva slags ladede partikler fanger man i en (fusjons-)tokamak?
- Utforsk simuleringen for ? besvare sp?rsm?let du har stilt. Du m? utvide simuleringene som er oppgitt vesentlig eller skrive din egen. Det er ikke tilstrekkelig ? kun endre noen f? variable, men ellers la koden v?re uforandret.
- Skriv en kort rapport, i form av en Jupyter Notebook som beskrevet nedenfor.
- Presenter resultatene med utgangspunkt i Notebook’en for en mindre gruppe av medstudenter.
Eksempler
Du kan se eksempler p? tidligere prosjekter her: : https://uio-ccse.github.io/computational-essay-showroom/index
Du kan laste ned skisse-prosjekter som du kan ta utgangspunkt i her.
Samarbeid
Vi oppfordrer deg til ? arbeide sammen med en 亚博娱乐官网_亚博pt手机客户端登录sparter, men du kan ogs? gj?re det alene hvis du ?nsker deg. Hvis du arbeider med en partner leverer dere en felles rapport og gir en felles presentasjon.
Jupyter notebooks
Prosjektet er modellert etter hvordan fysikere arbeider. Du skal derfor skrive rapporten i form av en Jupyter Notebook. Dette lar deg kombinere tekst, matematikk, kode, plot og dynamiske elementer i en strukturert tekst ved hjelp av et enkelt markdown spr?k. Jupyter Notebooks brukes overalt i moderne forskning og utvikling og som et verkt?y i den vitenskapelige prosessen har de i stor grad erstattet statiske dokumenter (slik du for eksempel skriver i LaTeX).
Rapporten
Du skal levere inn rapporten i form av en pdf fra en Jupyter Notebook. Rapporten skal skrives slik at en fys1120-student kan lese den for ? forst? fysikken, hva du gjort, hvorfor du valgte ? gj?re det og hva du fant ut.
Din rapport b?r inneholde f?lgende elementer:
- En innledning til sp?rsm?let eller fenomenet du skal unders?ke
- En teori-seksjon som forklarer fysikken du vil anvende. Denne kan fint bygge p? den eksisterende teori-seksjonen i et essay eller skisse-prosjekt som du tar utgangspunkt i, men for ? unng? plagiat b?r du skrive det om med egne ord. Du kan godt fordele teorien ut over rapporten hvis det er hensiktsmessig.
- En simuleringsmodell som simulerer fenomenet du unders?ker. Hvis du baserer deg p? et annet essay eller et skisse-prosjekt m? du gj?re betydelige endringer til modellen ved ? legge til ny fysikk eller bruke den p? en nyskapende m?te. Det kan v?re en fordel ? utvikle modellen i flere steg, hvor du starter men en enkel model (for eksempel en ikke-relativistisk syklotron) og s? legger til ekstra faktorer for ? forbedre modellen og gj?re den mer realistisk.
- En diskusjon av hva du har funnet ut og hvordan dette svarer p? sp?rsm?let ditt. Du b?r ogs? diskutere begrensninger i modellen og metodene du anvender.
- En konklusjon hvor du oppsummerer hele prosjektet i noen setninger.
- Referanser, hvor du siterer kilder du har brukt og kode du eventuelt har tatt utgangspunkt i.
Presentasjon
Du skal presentere rapporten i en gruppetime i November. Du vil kunne melde deg p? dette i Canvas og melding om n?r dette er mulig vil legges ut under Beskjeder p? emnesiden.
Erfaringer fra tidligere studenter
Tidligere studenter forteller at det de fant mest utfordrende var ? velge en problemstilling og finne et godt sp?rsm?l. Det stemmer ogs? godt med erfaringer fra forskning – det er ofte vanskeligst ? stille gode sp?rsm?l!
Veiledning
Du vil kunne f? veiledning med arbeidet i gruppetimene og i orakel-timene p? torsdager.
Vurdering
Rapporten vurderes av gruppel?rer ved hjelp av f?lgende rubrikk. Dette prosjektet er et arbeidskrav. Du m? f? godkjent for ? kunne g? opp til eksamen. Du m? ha minimum ett poeng p? hvert eneste element og minst to poeng p? to av elementene for ? f? godkjent.
|
Requirement |
Point Value |
Novice Competence |
Developing Competence |
Mastering Competence |
|
Investigation Question |
2 |
There is no question for the investigation, or the question could be answered using the simulation code as given (without modification) |
There is an investigation question, but it is not physical and/or is answerable by only tweaking variables in the given simulation
|
There is an investigation question, it is physically meaningful, and it requires significant additions to the given simulation to answer
|
|
0 points ?--------------------------------------------? 2 points |
||||
|
Coding |
2 |
The code either doesn’t work or is just the unmodified example
|
The code works, but only small changes have been made (i.e., only some variables have been changed)
|
The code works and there are significant additions to the code (i.e., several new steps or blocks added to the simulation)
|
| 0 points ?--------------------------------------------? 2 points | ||||
|
Physics in the Simulation |
2 |
No additional physics has been added to the given simulation
|
Physics principles have been used to augment the simulation, but they are not clearly explained |
Physics principles have been used to augment the simulation, and it is clear how they were derived and applied in the code
|
| 0 points ?--------------------------------------------? 2 points | ||||
|
Conclusion |
2 |
There is no conclusion |
There is a conclusion, but it only states the results and does not justify their meaning or reasonability |
There is a conclusion which describes the results, interprets their meaning, uses them to answer the original question, and justifies their reasonability |
| 0 points ?--------------------------------------------? 2 points | ||||
|
Written Report |
2 |
There is no report, or report is uninformative and/or does not change the given notebook. |
There is a report but it is sparse, does not adequately explain the code or steps of the investigation and includes no pictures or diagrams
|
There is a report which clearly explains the steps of the investigation, fleshed out with at least 1 picture or diagram (beyond the pictures/diagrams given in the original simulation) |
| 0 points ?--------------------------------------------? 2 points | ||||