TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005
Lektori vélemény a TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 számú Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra című projekt keretében a Dr. Erdélyi Zoltán által készített
Számítógépes modellezés című előadássorozatról Az előadássorozat szerkezete nagyon jól átgondolt, logikusan, didaktikusan felépített. A bemutatásra kerülő módszerek jól lefedik a legegyszerűbb és leggyakrabban használt számítógépes modellezési módszereket. Talán a viszonylag elterjedt, bár kétségtelenül bonyolultabb elméleti hátteret igénylő végeselem módszerrel lett volna célszerű még egy kicsit bővebben foglalkozni. Az egyes előadások anyaga önmagában is jól követhető, könnyen érthető és megtanulható formában van. A Scilabos példák, alkalmazások jó választásnak tűnnek, ezen programrendszer nyilvánosan elérhető bárki számára, és elsajátítása jó alapot jelenthet más hasonló célú programrendszerek (pl. MatLab, Wolfram Mathematica) alkalmazásához is. Az elméleti jellegű ismereteket jól választott, megfelelő nehézségű gyakorlati példákkal illusztrálja. A példák témaválasztása során lehetett volna törekedni arra, hogy azok között a lézeres kutatásokhoz kötődő is legyen. Az animációk remekül működnek, nagyon jól szemléltetik a számítógépes modellezés hatékonyságát. Az egyes témakörökben jobban elmélyülni szándékozó hallgatót jól segítené még az egyes fejezetekhez csatolt specifikus szakirodalom megadása. Összességében elmondható, hogy a Dr. Erdélyi Zoltán által készített „Számítógépes modellezés” című előadássorozat anyaga megfelel a célkitűzéseknek és a követelményeknek. Az egyes előadásokhoz tartozó hibajegyzék az alábbiakban található.
1. előadás 2. dia: Pennsylvaniai Egyetem 3. dia: „15000 sec” helyett „15000 s” vagy „15000 mp” 6. dia: A 6. dia ugyanaz, mint a 3.! Szerintem a 6. diát kellene törölni. 10. dia: avagy (én úgy tudom, hogy Teller Ede használta a hidrogénbomba fejlesztéséhez,de ebben nm vagyok biztos.) 11. dia: „estekben” helyett „esetekben” 11. dia: „probléma” helyett „problémák”
MTA Atommagkutató Intézet Cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c www.atomki.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu
1
TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005
11. dia: a második pont elég zavarosan van megfogalmazva, ezt át kellene írni. Pl.: „Ezeknek az általában csatolt differenciálegyenlet-rendszerekből álló matematikai modelleknek számítógépes algoritmusok segítségével igen jó közelítő megoldásuk kapható meg.” 12. dia: „Paraméterillesztés”, vagy még inkább „Paraméterek illesztése” 13. dia: Ockham 14. dia: drámaian 16. dia: Hosszúság-és időskálák 19. dia: „elsaticity” helyett „elasticity”
2. előadás 1-5. dia: Mi a Scilab? (a kérdőjel hiányzik) 1. és 10-29. dia: Scilab, mint fejlett számológép (a vessző hiányzik) 2. dia: „nyelvel” helyett „nyelvvel” 2. dia: „rendelkezi” helyett „rendelkezik” 3. dia: „beépíttet” helyett „beépített” 4. dia „szabályzó/irányító” helyett „szabályozó és irányító” 4. dia: „idő és frekvencia térben” helyett „idő- és frekvencia-tartományban” 5. dia: „szabályzó/irányító” helyett „szabályozó és irányító” 8. dia: „scilab –ra” helyett „scilab-ra” 8. dia: „főkönyvtárunkba” helyett „főkönyvtárunkban” 12. dia: az osztásra is lehetne egy példát megadni
3. előadás 5. dia: A „függvényértékek” és a „bemeneti_értékek” kifejezésekben az „ek” végződések fölöslegesen, sőt, inkább zavaróan vannak szürke színnel eljelentéktelenítve. 12. dia: „Cnsolban” helyett „Consolban” 18. dia: „megadav” helyett „megadva” 18. dia: „gyökérbe” helyett „gyökérben” (szerintem nem a gyökérben, hanem az éppen aktuális könyvtárban hozza létre a fájlt.)
4. előadás 1-5. dia: Keveredik, hogy mikor van szó az anyagtudományi kontinuum-modellek jellemzéséről, és mikor valamiféle numerikus megoldási módszerek jellemzéséről. 2. dia: „mellett megoldható) problémák” helyett „mellett) megoldható problémák” 5. dia: „„nono”-ban” helyett „„nano”-ban” 10. dia: A határozott integrál bevezetése sem nem elég egyszerűen érthetőre, sem nem elég egzaktra nem sikeredett. Leginkább annak az esetnek a definíciója problémás, amikor az integrálási határoknál a>b. (Az [a, b] intervallum definíciójában a<=b van.) 12. dia: Az (a, 0); (b, 0); (b, f( b)); (a, f(a)) pontok egy négyszöget határoznak meg az x-y síkon. Ha f(x)<0, akkor a „görbe alatti … terület” kifejezés nem helyénvaló. Jobb lenne az x-tengely és a görbe közötti területről beszélni. A terület az mindig pozitív, a határozott integrál viszont aszerint lesz pozitív,vagy negatív, hogy a terület az x-tengely felett, vagy alatt van. MTA Atommagkutató Intézet Cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c www.atomki.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu
2
TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005
14. dia: xi helyett 𝑥𝑖 . 14. dia: a Móricka-ábrán a piros egyenes meredeksége inkább a derivált közelítő értéke kellene legyen. 17. dia: Az előző dián szereplő excel-táblázat kicsinyített változata itt fölösleges, inkább csak zavaró tényező 18-19. dia: Ezeken a diákon (n+1) számú pontban ismerjük a függvényt, a rákövetkező diákon viszont már csak n számú pontban. 18. dia: „n -ed rendű” helyett „n-ed rendű” 18. dia: Az ábrán a polinom ugyanúgy f(x)-szel van jelölve, mint a függvény. 18. dia: Nem könnyű kihámozni, hogy a 2 megoldás közül mi az 1. megoldás, és mi a 2. megoldás. Jobb lenne számozással megkülönböztetni őket. 19. ábra: „p+1 alponttá csoportosítjuk” helyett „p+1 számú pontot tartalamzó alcsoportokra osztjuk” 20. dia: 𝐴 helyett 𝐴𝑖 22. dia: Oda kéne írni, hogy az 1. p számú adatot tartalmazó csoportra vonatkoznak a képletek.
5. előadás 2. dia: „Közönséged” helyett „Közönséges” A KDE rövidítés szerintem fölösleges 3. dia: „differenciálegyenlet” helyett „differenciálegyenlet-rendszer” 4. dia: „Szükségesek” helyett „Szükséges” 4. dia: „kezdő a 𝑥𝑠 értéknél” helyett „kezdő 𝑥𝑠 értéknél” 4. dia: „keressük az 𝑦𝑖 ′ értékeket” helyett „keressük az 𝑦𝑖 értékeket” 16. dia: „az Δ𝑥” helyett „a Δ𝑥” 16. dia: „kiszámítjuk kiszímítjk” helyett „kiszámítjuk” 19. dia: „𝑘2 = ℎ𝑓(𝑥𝑛 + ℎ, 𝑦𝑛 + 𝑘3 )” helyett „𝑘4 = ℎ𝑓(𝑥𝑛 + ℎ, 𝑦𝑛 + 𝑘3 )” 20. dia: „meg valósítanunk” helyett „megvalósítanunk” Esetleg szóba lehetne még hozni a közönséges differenciálegyenletek peremérték-feladatait.
6. előadás Jó lenne megadni a parciális differenciálegyenlet fogalmát. 5. dia: „Poisson egyenlet” helyett „Poisson-egyenlet” 5. dia: „Laplace egyenlet” helyett „Laplace-egyenlet” 6. dia: „kategorizálásnak” helyett „kategorizálásának” 9. dia: „kezdeti érték feladat” helyett „kezdetiérték-feladat” ⃑ 𝜕𝑢
⃑) 𝜕𝐹 (𝑢
6-9. dia: A kezdetiérték-feladat szerintem nem 𝜕𝑡 = − 𝜕𝑥 alakú, hanem 𝜕𝑢 ⃑ (𝑡) = 𝐹 (𝑡, 𝑢 ⃑ ), 𝑢 ⃑ (𝑡0 ) = 𝑢 ⃑0 𝜕𝑡 alakú. De ez nem is parciális differenciálegyenlet, hanem közönséges. Parciális differenciálegyenleteknél nem szoktak kezdetiérték-feladatról beszélni. Ezeknél mindig van
MTA Atommagkutató Intézet Cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c www.atomki.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu
3
TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005
valamiféle peremfeltétel, és gyakran (de nem mindig) van kezdeti feltétel is. Úgyhogy a 6. dia kategorizálása szerintem rossz. 8. dia: Stacionárius esetben beszélhetünk ilyen „határérték-problémáról”, de szerintem a peremérték-probléma helyénvalóbb lenne. (Ennek a diának a megfogalmazása elég zavaros.) Kellene egy (vagy még inkább 3 db.) dia bemutatni a három féle peremfeltételt. 14. dia: Megfeledkeztél a peremfeltételekről. j=0 és j=J esetekben nincs definiálva a formulád! 16. dia: A hullámegyenlettel kapcsolatos dolgot itt jobb lenne kihagyni. Nincs kifejtve, és csak annak mond valamit, aki jártas a témában. 18. dia:
𝑛 𝑛 𝑢𝑗+1 −2𝑢𝑗𝑛 −𝑢𝑗−1
19. dia: 𝐷
helyett
(Δ𝑥)2 𝑛 𝑛 𝑢𝑗+1 −2𝑢𝑗𝑛 −𝑢𝑗−1 (Δ𝑥)2
𝑛 𝑛 𝑢𝑗+1 −2𝑢𝑗𝑛 +𝑢𝑗−1
helyett 𝐷
(Δ𝑥)2 𝑛 𝑛 𝑢𝑗+1 −2𝑢𝑗𝑛 +𝑢𝑗−1 (Δ𝑥)2
22. dia: „az anyagtudományban is elérte a kvantummechanikai által kezelt” helyett „az anyagtudomány is elérte a kvantummechanika által kezelt” 26. dia: „véges elem” helyett „végeselem”
7. előadás Sokkal jobb lenne egy sokkal egyszerűbb (elemi, pl. a diffúziós egyenlet) példán keresztül bemutatni a véges térfogatok módszerét. Az nem baj, ha demonstrációs célból a saját kutatási téma eredményei is szerepelnek, de azon keresztül nem nagyon lehet megtanulni, hogy hogyan kell csinálni a véges térfogatok módszerét. 4 6. dia: „tárgyal” helyett „tárgyalt” 7. dia: innentől kezdve hirtelen követhetetlenné válik a dolog. Beleugrunk egy speciális problémakörbe, ami nincs bevezetve és nem is tartozik a kurzus témakörébe. ( „vakancia források és nyelők” helyett „vakanciaforrások és -nyelők”) 𝜕 11. dia: A Laplace-operátor: ∆𝑓 = 𝑑𝑖𝑣(𝑔𝑟𝑎𝑑𝑓) = ∇(∇𝑓) = ∇2 𝑓, nem pedig ∇= 𝜕𝑥. A nyomás a képletekben nem nagy P, hanem kis p. A szubsztanciális derivált helyett szerintem jobb a „teljes derivált” kifejezés. Ez egy elég bonyolult dolog, szerintem itt nem is kellene belemenni. „Poisson szám” helyett „Poisson-tényező”. Young-modulus, esetleg „rugalmassági modulus”. A „nyírási viszkozitás” az a dinamikai viszkozitás, vagy valami más? 17. dia: diffúzió
8. előadás 1. dia: „klasszikus molekula dinamika” helyett ” klasszikus molekuladinamika” 12. dia: 𝑥 𝑛+1 = 𝑥 𝑛−1 + 𝑣𝑥𝑛 Δ𝑡 helyett 𝑥 𝑛+1 = 𝑥 𝑛 + 𝑣𝑥𝑛 Δ𝑡 15. dia: „Lenard-Jones potenciál” helyett „Lennard-Jones potenciál” 15. dia: „két semleges atomból álló molekula közötti helyzeti energia”? A „két semleges atomból álló molekula” az egy darab molekulát jelent. Egy darab molekula között nincs helyzeti energia. A Lennard-Jones potenciál két darab semleges atom, vagy két darab semleges molekula közötti kölcsönhatás egy egyszerű közelítő matematikai modellje. MTA Atommagkutató Intézet Cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c www.atomki.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu
TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005
16. dia: az ábrák x-tengelyén „x [10-10 nm]” a felírat. Ez így valahogy sehogy sem jó. 17. dia: „megválsaztása” helyett „megválasztása” 18. dia:” diszkussziósorán” helyett „diszkusszió során”. (Nincs befejezve a mondat.) 19. dia: „folytoson potenciál” helyett „folytonos potenciál” 20. dia: Lennard-Jones
9. előadás 2., 11. dia. „megválsaztása” helyett „megválasztása” 2. dia: „Ahogyan azt láttuk az alapötlet” helyett „Ahogyan azt láttuk, az alapötlet” 3. dia: „következőekben” helyett „következőkben” 5. és 6. dia: 𝑑2 𝑟𝑖 𝑚𝑖 2 = ∑ 𝐹𝑖 (𝑟𝑖𝑗 ) 𝑑𝑡 𝑖<𝑗
helyett szerintem
𝑁
𝑑 2 𝑟𝑖 𝑚𝑖 2 = ∑ 𝐹𝑖 (𝑟𝑖𝑗 ) 𝑑𝑡 𝑗=1 𝑗≠𝑖
kellene. (𝑁 itt a részecskék száma.) 9. dia: „a aktuális” helyett „az aktuális” 9. dia: „extrapoláltjuk” helyett „extrapoláljuk” (Szerintem ez nem extrapoláció, és főleg nem jóslás. Nem is ezeken a tagokon, hanem a 3. tagon kellene lennie a magyarázat hangsúlyának.) 13. dia: „Három pontos”helyett „Hárompontos” 13. dia: „elmarad el a” helyett „elmarad a” 16. dia: „𝑟𝑖0 és 𝑟𝑖1 megadása, Δ𝑡 megválsaztása” helyett „𝑟𝑖0 és 𝑣𝑖0 megadása, Δ𝑡 megválasztása” 16. dia: „n-eidk időlépésben” helyett „n-edik időlépésben” 16. dia: A sebességek kiszámításánál 𝐹𝑖𝑛+1 -et még nem ismerjük. Vagy ezeket előbb kiszámolni, vagy más formulát kell használni a sebességek kiszámítására. 21. dia: „probléma és rendszer specifikus” helyett „probléma- és rendszerspecifikus” 21. dia: „közelítéskezet”helyett „közelítéseket” 22. dia: „Lenerad-Jones” helyett „Lennard-Jones” (24. dián is.) 22. dia: „potenciál függvényt” helyett „potenciálfüggvényt” 24. dia: „Van de Waals” helyett „Van der Waals” 28. dia: Forgás közben változik a potenciális energia, de az animáción úgy tűnik, hogy ez nincs hatással a forgásra.
10.
előadás
1. dia: Taylor-sor 3. dia: „A sebesség pedig a gyorsulás a differenciálás” helyett „A sebesség pedig a gyorsulásnak a differenciálás” 4. dia: ugyanaz, mint a 9. előadás 16. diája. A javítani valók is ugyanazok. 6. dia: „nm” helyett „m” 7. dia: „Botzmann állandó” helyett „Boltzmann-állandó” 25. dia: Ez is SciLab-os? MTA Atommagkutató Intézet Cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c www.atomki.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu
5
TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005
11.
előadás
(Nem sportszerű megtanítani akarni ezt az anyagot. Szerintem ki kéne hagyni.) 2. dia: „Fick egyenletek” helyett „Fick-egyenletek” 7. dia: 𝑧𝑣 : vertkális koordinációs szám, azaz a szomszédos síkon levő legközelebbi szomszédok száma Ez a szöveg kétszer szerepel a dián. Nem-e 𝑧𝑙 definíciója akart-e lenni a második? 7. dia: „vertkális” helyett „vertikális” 8. dia: „A atomok áram” helyett „Az A atomok árama” 10. dia: „azonos rányú” helyett „azonos irányú” 10. dia: „szomszédot a számára” helyett „szomszédot számára” 13. dia: „állandó nyomát” helyett „állandó nyomást” 19. dia: egy ] hiányzik 20. dia: két ] hiányzik
12.
előadás
2. dia: „algotritmus” helyett „algoritmus” 3. dia: ”lapra ha ráejtünk” helyett „lapra ráejtünk” 355 5. dia: „113” Nem ártana odaírni, hogy hogyan jött ki ez az arány a dobásokból. 10. dia: „intervallumdoboz doboz” helyett „intervallumdoboz” 19. dia: „algritmus” helyett „algoritmus” 21. dia: „így a egyenletes” helyett „így az egyenletes”
13.
előadás
2. dia: „módszer” helyett „módszerek” 2. dia: „utját” helyett „útját” 27. dia: „a a” helyett „a”
Dátum, Debrecen, 2014. június 23.
………………………………………………… Dr. Csige István
MTA Atommagkutató Intézet Cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c www.atomki.hu www.ujszechenyiterv.gov.hu
6
