भौतिकी-कंप्यूटर विज्ञान के संयुक्त पाठ्यक्रम और पाठ्यपुस्तक के लिए विचार [बंद]

Question

मैं एक भौतिकी पाठ्यपुस्तक लिखना चाहता हूं (और इसकी रूपरेखा तैयार करना चाहता हूं) जो अपने पाठक को एक सक्षम कंप्यूटर प्रोग्रामर मानती है। सामान्य भौतिकी की पाठ्यपुस्तकें शारीरिक सूत्र सिखाती हैं और उन समस्याओं को देती हैं जिन्हें कलम, कागज और कैलकुलेटर से हल किया जाता है। मैं एक पुस्तक प्रदान करना चाहता हूं जो कम्प्यूटेशनल भौतिकी पर जोर देती है, कि कंप्यूटर भौतिक प्रणालियों को कैसे मॉडल कर सकते हैं और किस तरह की समस्याएं दे सकते हैं: एक प्रोग्राम लिखें जो भौतिकी समस्याओं का एक सेट हल कर सकता है। अधिकांश अभिकलन को संभालने के लिए थर्ड पार्टी ओपन सोर्स लाइब्रेरी का उपयोग किया जाएगा और मैं जावा या सी # जैसी उच्च स्तरीय भाषा का उपयोग करना चाहता हूं।

इस तथ्य के अलावा कि मुझे इस पर काम करने में मज़ा आएगा, मुझे लगता है कि स्कूलों में एक भौतिकी-कंप्यूटर विज्ञान संयुक्त पाठ्यक्रम की पेशकश की जानी चाहिए और यह ऐसा करने के लिए एक बड़े एजेंडे का हिस्सा है। मुझे लगता है कि भौतिकी के छात्रों (अपने आप की तरह) को यह सीखना चाहिए कि अमूर्त समस्याओं और समस्याओं के सेट को हल करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग और उत्तोलन कैसे किया जाए। मुझे लगता है कि प्रोग्रामिंग भाषाओं को पूछताछ के कई क्षेत्रों में संलग्न करने के लिए एक उपयोगी माध्यम के रूप में सोचा जाना चाहिए।

क्या यह एक विचार है? क्या इन दोनों विषयों का विलय स्नातक महाविद्यालय के पाठ्यक्रम के रूप में संभव है? क्या कोई विशिष्ट उपकरण है जिसका मुझे लाभ उठाना चाहिए या मैं इसके बारे में पता होना चाहिए? क्या किसी ने कॉलेज के पाठ्यक्रम के बारे में सुना है या अन्यथा इस पद्धति को मानते हैं? क्या कोई पुस्तकें / पाठ्यपुस्तकें हैं जैसे कि मैं जो वर्णन कर रहा हूं वह (भौतिकी या किसी अन्य विषय के लिए) है?

Comments

क्षमा करें, पुस्तक का कंप्यूटर विज्ञान पहलू कहाँ है? यह भौतिकी और कंप्यूटर प्रोग्रामिंग की तरह लगता है, जो कुछ पूरी तरह से अलग है।

— पीटर टेलर

एक भौतिकी पुस्तक में सीएस के लिए बहुत जगह है; जैसे जब शास्त्रीय या क्वांटम वस्तुओं के सिमुलेशन का निर्माण, हम निश्चित रूप से राज्य के साथ कुश्ती करना होगा, संगामिति, एल्गोरिदम, प्रतिनिधित्व के व्यापार बंद, आदि

— मर्यादा

जैसा कि @Peter टेलर की टिप्पणी से अनुमान लगाया जा सकता है, कृपया सुनिश्चित करें कि पुस्तक में कुछ अच्छे CS हैं। इसके अलावा, जावा या (विशेषकर) सी # की तुलना में इम पायथन बेहतर विकल्प होगा। मेरे अनुभव (विज्ञान के वातावरण में 19+ वर्ष) में, वैज्ञानिक आपके द्वारा उल्लिखित अन्य लोगों की तुलना में पायथन को जानने की अधिक संभावना रखते हैं। जब मैं वर्तमान में जावा कर रहा हूं, मुझे पता है कि C # करने वाले विज्ञान में कोई नहीं है।

— ग्रीनमैट

जो मैं समझता हूं, आर भी एक अच्छा विकल्प हो सकता है, मैंने सुना है यह संख्यात्मक विश्लेषण के लिए बहुत अच्छा है। यदि आप एक प्रोग्राम लिखने जा रहे हैं जो कुछ प्रयोग को अनुकरण करता है, तो आप परिणामों का विश्लेषण करने के लिए एक और प्रोग्राम लिखना चाह सकते हैं। यह हो सकता है कि दो भाषाएं सर्वश्रेष्ठ होंगी, एक सिमुलेशन लिखने के लिए, एक परिणामी डेटा के विश्लेषण के लिए।

— FrustratedWithFormsDesigner

इस एक साल को खत्म करने के लिए कुछ वर्षों के साथ, कुछ ऐसा है जिसका उल्लेख करने की आवश्यकता है। विभिन्न लोगों को उद्धृत करते हुए, "भौतिकी एक अनुभवजन्य विज्ञान है।" वास्तविक दुनिया में किसी चीज़ को वास्तविक रूप से देखने का कोई विकल्प नहीं है, इसे स्वयं मापें और यह महसूस करें कि गणितीय मॉडल वास्तविक घटना का मिलान कर रहे हैं। (मेरे व्यक्तिगत मामले में, यह एक खाली पारदर्शी ट्यूब के अंदर एक ही गति से एक पैसा और एक पंख गिरते हुए देख रहा था। मेरे दिमाग को पूरा करें! गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण की गणना करने के लिए कम से कम वर्गों को सही से ठीक करना था।)

— जॉन आर। स्ट्रॉह्म

Answer 1

तुम्हारा एक आम तौर पर एक अच्छा विचार है और इसका अनुसरण किया जा रहा है: क्या आपने सुस्मान और विजडम के द स्ट्रक्चर एंड इंटरप्रिटेशन ऑफ क्लासिकल मैकेनिक्स को देखा है ? यह योजना का उपयोग करके उन्नत शास्त्रीय भौतिकी सिखाता है:

एक तरफ के रूप में, मुझे लगता है कि एक मजबूत मामला बनाया जाना है - और इस तरह एक आवश्यकता है - एक कंप्यूटिंग नींव के साथ कई विषयों के शिक्षण की ओवरहालिंग के लिए, क्योंकि कम्प्यूटेशन मौलिक रूप से मॉडलिंग की हमारी शक्तियों का विस्तार करता है, न कि शिक्षण, सीखने और सोच का उल्लेख करने के लिए। पुस्तक मास्टरमाइंड्स ऑफ़ प्रोग्रामिंग में , पॉल हुडक (हास्केल प्रसिद्धि का) इस तरह के ओवरहाल के लिए तर्क देता है। निश्चित रूप से, "पुराने" विषयों को पढ़ाने के लिए कंप्यूटर का उपयोग करने के नए तरीकों का आह्वान किया गया; एसआईसीएम ऐसा करने का एक सुंदर उदाहरण है। मुझे आशा है कि वह अगले क्वांटम यांत्रिकी को पढ़ाने में लगेगी!

Answer 2

डीआरएस। यूटा ऑस्टिन में डेविड गावेंडा और लूथर फ्रॉमहोल्ड 1970 के दशक के मध्य में, एक सटीक डेटा जनरल नोवा प्रणाली का उपयोग करते हुए उस सटीक काम को करने की कोशिश कर रहे थे। मुझे लगता है कि डॉ। गेवेन्दा सेवानिवृत्त हो गए हैं, और मुझे नहीं पता कि डॉ। फ्रॉमहोल्ड क्या बने। (डेव गेवेन्डा निश्चित रूप से अच्छे लोगों में से एक थे।)

डॉ। गॉर्डन नोवाक, यूटी ऑस्टिन सीएस विभाग में, उस के दूसरे छोर पर काम कर रहे थे। कम्प्यूटेशनल भाषा विज्ञान में उनका शोध प्रबंध एक ऐसा कार्यक्रम था जो स्टैटिक्स में नए स्तर की सीढ़ी की समस्याओं को समझ और हल कर सकता था। (पूर्ण प्रकटीकरण: गॉर्डन लंबे समय से एक दोस्त है, बहुत पहले।)

तुम भी संरचना और शास्त्रीय यांत्रिकी की व्याख्या , Sussman और बुद्धि द्वारा देख सकते हैं।

मुझे यकीन नहीं है कि यह एक अच्छा विचार है, हालांकि। आप कुछ सुंदर डेमो कर सकते हैं, और इससे कुछ चीजों को देखना आसान हो जाता है, लेकिन प्राथमिक भौतिकी का अधिकांश भाग छात्र को तरीके सिखा रहा है, और सामग्री का सहज ज्ञान दे रहा है, और यह कुछ ऐसा है जो शायद पुराने जमाने का है। मार्ग।

Answer 3

मुझे लगता है कि यह एक शानदार विचार है और जब तक आपके द्वारा चुनी गई कंप्यूटर भाषा बहुत अस्पष्ट नहीं है, यह एक सफलता हो सकती है। यदि आप ऐसी भाषा चुनते हैं जिसका वैज्ञानिक समुदाय के बाहर कोई भी उपयोग नहीं करता है, तो आपने कुछ भी हासिल नहीं किया है।

Comments

मेरे अनुभव के आधार पर (पिछले 20 वर्षों से अधिकांश के लिए वैज्ञानिकों द्वारा लिखे गए कोड के साथ कम-से-कम कंप्यूटर विज्ञान पृष्ठभूमि के साथ), अगर यह ठीक से लिखा गया है और विज्ञान पाठ्यक्रम में उपयोग किया जाता है और वैज्ञानिकों द्वारा विकसित कोड में सुधार होता है, तो यह होगा एक बहुत सुधार, भले ही यह जावा, सी #, या कुछ और "अधिक सामान्य" के बजाय फोरट्रान का उपयोग करता है!

— ग्रीनमैट

@GreenMatt निश्चित रूप से यह LISP और Matlab की तरह था जो मैं विशिष्ट अकादमिक भाषाओं के बारे में सोच रहा था जो शायद ही कहीं और इस्तेमाल किया गया हो।

— biziclop

@biziclop: w / LISP अस्पष्ट होने पर सहमत हैं, लेकिन मैंने देखा है कि मतलब ने एक उचित राशि का उपयोग किया है।

— ग्रीनमैट

LISP, अस्पष्ट? प्रिय स्वामी ...

— एंटो

@ ऑन्को अस्पष्ट के रूप में शायद ही कभी अकादमिया के बाहर इस्तेमाल किया जा रहा है और अत्यधिक विशिष्ट क्षेत्रों में से एक मुट्ठी भर।

— biziclop

Answer 4

क्या यह एक विचार है?

मुझे निश्चित रूप से ऐसा लगता है! यह इस तरह का एक विचार है जो मुझे इच्छा देता है कि मैं अभी भी एक अंडरग्रेड था। और सच कहा जाए, तो मैंने एक बार एक प्रयोगशाला में बारी की थी जहां मैनुअल गणना मैंने लिखी गई पर्ल स्क्रिप्ट द्वारा हल की थी। मैंने सोर्स कोड भी संलग्न किया है। टीए बहुत प्रोग्रामिंग नहीं जानता था, लेकिन जब मुझे आखिरकार यह वापस मिल गया, तो यह पूर्ण अंक था। और लैब को खत्म करने में भी कम समय लगा।

क्या इन दोनों विषयों का विलय स्नातक महाविद्यालय के पाठ्यक्रम के रूप में संभव है?

मैं नहीं देखता क्यों नहीं!

क्या कोई विशिष्ट उपकरण है जिसका मुझे लाभ उठाना चाहिए या मैं इसके बारे में पता होना चाहिए?

मेरे सिर के ऊपर से, वीका डेटा विश्लेषण के लिए एक अच्छा उपकरण हो सकता है। मुझे लगता है कि इसमें जावा एपीआई है इसलिए यह जावा डेवलपर्स के लिए बहुत सुलभ होना चाहिए, और यह शायद कुछ दिलचस्प अभ्यासों के लिए बना सकता है।

Answer 5

क्या इन दोनों विषयों का विलय स्नातक महाविद्यालय के पाठ्यक्रम के रूप में संभव है?

मैंने लंबे समय से महसूस किया है कि एक ट्रिपल विलय, भौतिकी, अनुप्रयुक्त गणित और संगणना समझ में आता है। शायद एक चौथाई, कंप्यूटर ग्राफिक्स भी जोड़ रहे हैं-कम से कम पर्याप्त मात्रा में रेखांकन उत्पन्न करने के लिए। गणना कुछ अर्थों में विज्ञान का तीसरा तरीका है, प्रयोग और सिद्धांत के बाद, और वास्तव में अच्छा होने के लिए, आपको तीनों में एक ग्राउंडिंग की आवश्यकता होगी। वैज्ञानिक रूप से दिमाग वाले प्रोग्रामर, जिनका पहला प्यार कंप्यूटर है, और गणित / विज्ञान द्वितीयक है, के लिए भी व्यावसायिक सहायता की नौकरियां हैं। आदर्श रूप से अलग-अलग प्राथमिक हितों वाले समूहों को संतुष्ट करने का एक तरीका होगा, कुछ पहले कंप्यूटर चाहते हैं, दूसरों ने गणित को लागू किया है, और अभी भी दूसरों को प्राथमिक ध्यान के रूप में विज्ञान।