Моделируй физику
160 subscribers
83 photos
2 videos
1 file
26 links
Авторский канал преподавателя НИЯУ МИФИ - Васильева Александра

Заметки о том, где математика и современные технологии встречают физику!

Исследуем мир физики через призму математического моделирования.

Для связи: @AlexVasilyev96
Download Telegram
⚫️Сегодня мы завершили ещё одно общее путешествие. После каждого Atomskills мы всегда возвращаемся немного другими. Эмоции, опыт и общение на площадке откликаются внутри и формируют нечто новое, что предстоит осознать.

⚫️Юниоры-школьники получили уникальную возможность прикоснуться к деятельности, которую когда-то выбрали многие из нас. Наши студенты доказали всем, а главное — самим себе, что годы обучения принесли плоды. Представители Росатома отточили свои навыки и увидели пути для дальнейшего совершенствования.

▶️Что касается меня, я всегда был против мнения, что обладая лишь знаниями из учебника, можно преподавать и делиться этими знаниями. В первую очередь, нужно жить в мире этих знаний, одним из которых для нас и является Atomskills.

Кстати, небольшая интеграция: один из наших победителей, Андрей Хрестин, ведёт свой телеграм-канал.

❗️Подписка обязательна
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥61👍1
✔️Вчера я пропустил новый выпуск инженерного подкаста. Искренне каюсь, но исправляюсь! Этот эпизод особенно интересен для меня, поскольку в качестве гостя выступает Василий Волков — главный эксперт ТВЭЛа. Мы вместе ведём курс по CFD в нашем Суперцентре и я безмерно уважаю его как настоящего профессионала своего дела. 🔥

❗️Слушать обязательно
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍6👨‍💻2
Мне кто-то сможет объяснить - это прикол или такая фишка журнала?🤔
🤣8❤‍🔥2
⁉️Как изучать физику: советы от академика П.Л. Капицы

⚫️Те кто знает меня давно уже в курсе, что из большой плеяды выдающихся учёных для меня лично особое место занимает Пётр Леонидович Капица, выдающийся физик и педагог. У него была традиция, когда он начинал курс лекций по общей физике для студентов 1 курса, то на первой лекции делился советами о том, как правильно подходить к её изучению. Кому лень читать статью целиком - вот основные его рекомендации:

1️⃣Самостоятельность мышления
Наука требует умения мыслить самостоятельно. Не заучивайте материал без понимания — старайтесь осознавать суть явлений.
Как говорил Резерфорд: если после защиты работы вы не знаете, что делать дальше, значит, вы не готовы к научной деятельности.

2️⃣ Выбирайте свой метод восприятия
Кому-то легче мыслить математическими формулами, кому-то — образами и моделями. Найдите тот способ, который подходит именно вам. Подбирайте учебники, которые вам нравятся и соответствуют вашему стилю мышления.

3️⃣ Читайте правильно
Сначала бегло прочитайте главу, чтобы уловить общий смысл, затем углубляйтесь в детали. Если что-то непонятно, не зацикливайтесь — вернитесь к этому позже или посмотрите объяснение в другой книге.

4️⃣ Изучите вопрос развития и становления науки
Настоящий учёный должен знать не только законы, но и то, как они были открыты. Изучайте историю науки, обращайте внимание на методику исследований и пределы применимости законов.

5️⃣ Решайте задачи и проводите эксперименты
Умение решать задачи и ставить опыты — лучший способ проверить свои знания. Практика помогает закрепить теорию и развить интуицию.

6️⃣ Не переоценивайте математику, но и не игнорируйте её
Математика — мощный инструмент, но она не заменяет понимания физики. Великие физики, как Фарадей и Резерфорд, добились успеха без глубоких математических знаний.

7️⃣ Избегайте зубрёжки
Механическое запоминание формул и законов не сделает вас учёным. Стремитесь к пониманию, а не к заучиванию.

8️⃣ Будьте осторожны с экстраполяцией законов
Законы, установленные в одних условиях, могут не работать в других. Всегда проверяйте границы их применимости.

🔥Если готовы предложить что-то своё - пишите в комментарии
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍9
🔥Новости из мира CFD

На днях коллеги из НИИ механики МГУ презентовали новую версию своей программы Vvflow. Честно скажу, про подход решения задач гидродинамики, реализованный здесь, слышал, но никогда не погружался с головой. Нужно будет посидеть - изучить тему

Что радует, есть ссылка на github. Но документацию можно было бы и актуальную выложить...

https://www.imec.msu.ru/institute/news/sostoyalsya-reliz-sredy-chislennogo-modelirovaniya-vvflow-v2-4-0/
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
4❤‍🔥2🔥2🤬1
🔥 «Земля — колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбели»

📆Сегодня, в День космонавтики, мы чествуем не только Юрия Гагарина, Сергея Королева и всех причастных к этому событию учёных и инженеров, но и того, кто зародил эту идею о покорения космоса в умах людей. Константин Эдуардович Циолковский - школьный учитель из Калуги, ставший отцом теоретической космонавтики.

⚫️В 1903 году, за полвека до первого спутника, он опубликовал труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где впервые научно обосновал возможность космических полётов с помощью ракет. И хотя сам он никогда не видел их запуска, его расчёты легли в основу всех будущих работ.

P.S. Лично для меня личность Циолковского интересна ещё и тем, что большую часть свои жизнь он работал в Калуге, периодически посещая селение Перемышль. Вероятно, мои предки, которые жили там же, могли его видеть.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍5🔥32
🔥Немного юмора в этот понедельник

◼️Есть такой нидерландский учёный, нашего происхождения, Андрей Гейм. Он ещё в 2010 году получил Нобелевскую за открытие графена вместе с Константином Новосёловым. Но речь не об этом, а об одной его статье за 2001 год. Вот ссылка, если что на Sci-hub она есть. Только обратите внимание кто у Гейма стоит в соавторах. H.A.M.S. ter Tisha.

⚫️Статья была о диамагнитной левитации, и в одном из экспериментов его хомяк по кличке Тиша действительно "парил" в сильном магнитном поле. Гейм решил, что раз уж зверёк пострадал за науку, то пусть будет его соавтором.

Тот момент когда у хомяка индекса Хирша выше чем у многих.

▶️P.S. Кстати, если интересно, могу поделиться впечатлениями как однажды я был на лекции у уже упомянутого здесь Константина Новосёлова, где он рассказывал про графен и свою жизнь
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥11👍2👏2
Не все знают, но в этом году у меня есть дипломница-магистрант. Она сделала просто мега-курс по статистике в физике для учащихся старших классов. Ксения большая молодец и я ею горжусь 🔥
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👏5👍1
Хотите взглянуть на физику и математику под новым углом?

Центр Суперкомпьютерного моделирования НИЯУ МИФИ вновь открывает двери для лицеистов! Приглашаем вас на бесплатные семинары, где мы соединим математическую статистику и физику.

Что вас ждёт?
✔️ Три самых распространённых статистических распределения — биномиальное, нормальное и Пуассона— оживут на примерах из физики: от процесса радиоактивного распада до хаотичного движения молекул.
✔️ Двойной подход к решению: классические решения на бумаге vs. компьютерное моделирование на Python с визуализацией и углублённым анализом.

Этот курс создан аналитиком департамента информационных технологий города Москвы, а по совместительству магистранткой ЛапЛаз НИЯУ МИФИ, Ксенией Денисовной Норец.

🗓Когда?
23, 24 и 25 апреля в 17.00

🗺Где?
НИЯУ МИФИ, Центр Суперкомпьютерного моделирования НЛК 3.73

По окончанию курса, прошедшим будет выдан сертификат об успешном обучении
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥9👍21
Когда мне было лет 12, ночью, чтобы никто не услышал, посмотрел "Бегущий по лезвию" (1982). Темнота за окном, приглушённый звук, мрачные неоновые улицы Лос-Анджелеса — всё это врезалось в память навсегда.
Мир киберпанка жесток и недружелюбен, и, конечно, никто не хочет, чтобы наше будущее стало таким. Но прикоснуться к этой эстетике всё же желание есть. Взгляните, как строить графики в стиле cyberpunk на Python. Думаю, неоновые линии смотрятся куда эффектнее стандартных.

1️⃣ Ставим библиотеку:

pip install mplcyberpunk


2️⃣ В начале кода добавляем:

import matplotlib.pyplot as plt
import mplcyberpunk
import numpy as np

plt.style.use("cyberpunk")


P.S. Сам фильм очень рекомендую, но в 12 лет, пожалуй, рановато — слишком сложные темы там поднимаются. Вторая часть хороша, но не дотягивает до гнетущей атмосферы оригинала.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥8👍3❤‍🔥2🆒1
🔥Как я попал на лекцию к Нобелевскому лауреату.

⚫️Короче, ездил я в Адлер на Всероссийский съезд учителей физики в Университет Сириус. Был там спикером от МИФИ и должен был рассказать про опыт преподавания физики в наших лицеях. Про эту поездку можно говорить отдельно, но сейчас не об этом. По программе первого дня были запланированы лекции представителей разных вузов и лекция самого Константина Новосёлова. Ну как бы ничего себе работая в школе задать вопрос человеку взявшему Нобелевку.

◼️По поводу его лекции и него самого. Чувствовалось, что он живёт своим детищем. С таким вдохновением и без пафоса он рассказывал про своё открытие около 1,5 часа. Причём с юмором.

В журнале Cosmopolitan была статья про самые востребованные профессии будущего. Специалисты по графену находятся в тройке лидеров. Ну если в Cosmopolitan про это написано, а это авторитетное мировое издание, то верить этому можно.


✔️Что я вынес для себя. Порой многие ошибочно считают, что учёные это такие душнилы и высокомерные снобы. Но в тот день я видел доказательство обратного. Могу утверждать, что можно быть простым в общении, спокойным и увлечённым своей работой человеком, и делать вещи переворачивающие саму историю.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
6👍2❤‍🔥1🤬1
🔥Графен — это двумерный материал, состоящий из одного слоя атомов углерода, образующих гексагональную решетку. Ещё в 1947 году Филипп Уоллес впервые рассчитал электронные свойства графена, но посчитал его нестабильным. Долгое время считалось, что двумерные кристаллы не могут существовать при комнатной температуре из-за тепловых флуктуаций. Андрей Гейм и Константин Новосёлов впервые получили графен, используя метод механического отслаивания: они наклеивали липкую ленту на графит и отшелушивали слои, пока не оставался одноатомный слой.
Полученный материал помещали на подложку из оксида кремния и изучали его свойства, пока не доказали его стабильность и уникальные свойства.

Изучая этот вопрос нашёл немало источников по моделированию графена. Самой часто встречающейся программой для моделирования является LAMMPS

✔️Что радует - API реализован на python
pip install lammps

и любой желающий может проводить свои моделёжки.

✔️Что огорчает, но было ожидаемо, реализация даже простейшего кода вообще не простейшая задача.

Молекулярное моделирование
- это всё же очень узкая область исследования. Но было интересно покопаться в проблеме. На рисунках результаты моделирования, визуализация проведена, как я понял, в OVITO. Надеюсь кому-то будет интересно. Приложу также сслыки на два git, где находил примеры реализованного кода.

Первый
Второй
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍7🔥3❤‍🔥1🤬1
🔥Сегодня стартовал курс моей дипломницы по математической статистике. Глаза у ребят уже горят и потому уверен всё пройдёт на отлично

▶️Курс будет охватывает темы выходящие за пределы школьного курса и его уникальность, но и в тоже время прелесть, что ребята будут практиковаться на задачах по физике, программируя их на python.

◼️Недавно у меня состоялся жаркий спор с одним человеком, который меня убеждал в том, что школьники могут решать только однотипные задачи и не умеют программировать. Но так как человек будет что-то знать, если его не учить этому?

Иногда люди не хотят слышать правду, потому что не хотят, чтобы их иллюзии были разрушены.

Ф. Ницше


Всех обнял❤️
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥8👍4❤‍🔥1
▶️Интенсив моей дипломницы завершён!

⚫️Ребята справились с заданиями и успешно закрыли курс. Очень круто, что они получили новые знания, а Ксения — просто молодец! Горжусь ей 💪
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥8❤‍🔥2👍1
⚫️Мой опыт работы с Linux: плюсы, минусы и советы новичкам⚫️

◼️Немногие знают, но уже несколько лет я активно использую Linux в работе. Если быть точным, Linux — это не операционная система сама по себе, а ядро, на котором строятся дистрибутивы. Однако для простоты я буду называть его ОС. Мой переход на Linux был вынужденным: в лаборатории, где я работаю, уже давно стоит OpenSUSE. Хотя иногда я всё же возвращаюсь в Windows для отдельных задач, Linux стал моей основной средой работы. Заметив растущий интерес к этой системе среди коллег и учеников, решил поделиться своим опытом — как хорошим, так и не очень.

▶️Недостатки Linux.

Переход с Windows на Linux редко проходит гладко. Вот основные сложности, с которыми я столкнулся:

1. Многие привычные вещи в Linux устроены иначе: консоль, bash-скрипты, open-source проекты. Новичку придётся потратить время, чтобы в этом разобраться.

2. Книги и курсы по Linux устаревают быстрее, чем успевают выйти в печать. Основные моменты найти конечно же можно, но тонкости — только методом проб и ошибок. Всё решаемо, но требует времени и нервов.

3. Проблемы с ПО в Linux неизбежны, а поиск решений на форумах напоминает Morrowind — сложно, непредсказуемо и порой токсично. Половина комментариев сводится к обвинениям в некомпетентности, а дельных советов никто дать не может.

4. Многие аналоги Windows-программ в Linux либо отсутствуют, либо выглядят и работают неудобно. Особенно это касается специализированного ПО. Сюда же отмечу и установку некоторых драйверов (например, для NVIDIA).

▶️Плюсы Linux: почему оно того стоит?

Несмотря на недостатки, Linux остаётся моей основной системой, и вот почему:

1. За 6 лет использования система зависала считанные разы — и то по моей вине. Работает быстрее Windows, могу подтвердить

2. Почти все дистрибутивы бесплатны. В чём смысл тогда для разработчиков? 90% серверов и суперкомпьютеров работают на Linux — вот и ответ, откуда деньги.

3. Можно сделать систему идеально под себя: от интерфейса до глубокой автоматизации. Посмотрите, например, это видео— там показано, на что способен Linux в умелых руках.

4. Для повседневных задач и профессиональной работы в Linux уже есть большинство необходимых инструментов.

▶️Советы тем, кто хочет попробовать Linux

1. Для первого знакомства лучше подойдёт дистрибутив с KDE Plasma — стабильнее и удобнее, тк похож на Windows. Ubuntu не советую никому. Комментировать не буду даже...

2. Прежде чем ставить Linux как основной, попробуйте его в VirtualBox.

3. Используйте Flathub. Это лучший способ установки программ без головной боли с зависимостями.

4. Базовое понимание командной строки и BASH сильно упростит жизнь в Linux.

✔️Linux — не идеальная система, но если вы готовы разбираться, она даст вам стабильность и контроль над своим железом. Стоит ли переходить? Зависит от ваших задач. Но попробовать определённо стоит.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍4🆒3
🔥Автоматизация рутины на Python

⚫️На днях я рассказывал про Linux и важность командной строки и bash. Но давайте смотреть правде в глаза: большинство пользователей всё равно работает на винде. PowerShell не взлетел стал оплотом системных администраторов, многие забывают, что python можно использовать для задач автоматизации, как отличная альтернатива. Кстати, помогает прокачать навыки программирования. Главное — подходить к автоматизации с умом: сначала вручную разберитесь с задачей, потом оптимизируйте процесс, и только затем пишите код для автоматизации. Так вы избежите ситуации, когда скрипт оказывается бесполезным. Проверенно...

Из собственного опыта могу выделить несколько полезных инструментов.
▶️Модуль os — это must have для работы с файловой системой. На Linux он раскрывается полностью, но и под Windows сойдёт: создание директорий, управление файлами, запуск внешних программ.

▶️Ещё одна частая задача, по крайней мере у меня, — массовая замена текста в файлах. Например, когда нужно сгенерировать множество похожих файлов с разными параметрами. Вот мой рабочий пример, который можно адаптировать под свои нужды:


import numpy as np

input_file = 'input.txt' # Имя входного файла
output_prefix = 'output_' # Префикс для выходных файлов
value_to_replace = '_NAME_' # это нужно вставить в том месте входного файла, которое будет меняться

# Создаем массив/список. Ясно что здесь я для примера написал, так то может что угодно быть - ФИО, даты, числа и тд
values = np.arange(0, 20.0, 0.1)

# Читаем входной файл
with open(input_file, 'r') as file:
content = file.read()

# Проходим по всем значениям и записываем в новые файлы
for value in values:
# Заменяем значение в тексте
new_content = content.replace(value_to_replace, str(value))

# Формируем имя выходного файла
output_file = f"{output_prefix}{value:.1f}.txt"

# Записываем новое содержимое в выходной файл
with open(output_file, 'w') as file:
file.write(new_content)



Кроме этого, в Python есть и другие полезные модули.
▶️smtplib - пригодится для работы с почтой. Хотя лично я им не пользовался — знаю, что через него делают информационные рассылки.
▶️PyPDF2 поможет при работе с PDF-файлами, особенно если нужно что-то склеить или разобрать. Однако порой и онлайн инструментов может хватить, если задача однократная.
▶️openpyxl выручит, когда Pandas кажется избыточным для работы с Excel.
▶️А если нужно генерировать PDF-отчёты, стоит обратить внимание на reportlab

В итоге, автоматизация — это не про сложность, а про то, как избавить себя от рутины. Python здесь идеален: он гибкий, кросс-платформенный и достаточно простой, если не усложнять.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍5