Физический факультет

Цель курса - освоение студентами фундаментальных знаний в области современной нейтринной физики и астрофизики, изучение основ теории слабых взаимодействий и решения проблемы включения массы нейтрино в Стандартную, смешивания поколений, теории нейтринных осцилляций, методов детектирования нейтрино, механизмов образования нейтрино в атмосфере Земли, Солнце и других астрофизических источниках, а также приобретение базовых навыков самостоятельной научно-исследовательской работы.

Обязательный общефакультетский курс по программе магистратуры

Годовой курс, первая часть.

Цель курса: дать студенту (теоретику или экспериментатору) в руки практический инструмент -- вычисления на древесном уровне ширин и сечений различных электрослабых процессов. Вычисления ведутся в рамках Фейнмановских диаграмм. Мы надеемся, что по окончании курса, для экспериментатора не будет проблемой самостоятельно вычислить ожидаемое число событий интересующего типа в данном детекторе, а теоретик получит представление о том, как формулы и числа могут быть экспериментально проверены/измерены.

Курс "Информационные технологии". Специалисты. 1 курс

Лекционный курс знакомит слушателей с явлениями и процессами, лежащими в основе работы современных компьютеров. В популярной форме дается объяснение фундаментальных физических понятий и законов, лежащих в основе работы базовых элементов компьютеров, физических ограничений на пути их совершенствования. Рассматривается типовая структура и особенности реализации современных компьютеров. Приводятся интересные факты из истории разработки и создания компьютеров, технологий и устройств записи, хранения и обработки данных. Уделяется внимание вопросам совершенствования элементной и технологической базы, рассмотрению ключевых технологических операций при производстве современных интегральных микросхем, сравнению традиционных и перспективных материалов и технологий, оценке предельных достижимых параметров. Обсуждаются направления и тенденции дальнейшего эволюционного и революционного развития компьютеров и вычислительных устройств, перспективы реализации квантовых компьютеров. Курс рассчитан на студентов нефизических специальностей

Курс для аспирантов физического факультета. Для решения вопросов доступа обращаться в отдел аспирантуры факультета.

В программу курса входит изучение современного подход цифровой схемотехники с использованием программируемых интегральных логических схем в среде проектирования ISE — от использования простейших ПЛИС CPLD XC9572XL до более сложных ПЛИС FPGA Spartan6. В начале осваивается схемотехническое описания проекта, а потом — на языке программирования VHDL. Слушатели учатся описывать на VHDL логические операции, простые логические конструкции, а так же изучить работу более сложных элементов — триггеров, счетчиков, регистров и схем на их основе. Дополнительно происходит знакомство с методикой симуляции работы проекта, что позволяет тестировать и отлаживать сложные схемы за минимальное время.

Курс читается для магистров 2-го года обучения и специалистов 6-го года обучения. Курс читается для студентов, обучающихся на втором потоке.

Вторая часть курса рассказывает об аппаратуре для SDR, средах разработки программного обеспечения, методах цифровой обработки IQ сигнала, построении фильтров, модуляции и демодуляции, согласованной фильтрации, реализации на CPU, DSP и ПЛИС.

Третья часть посвящена разбору особенностей работы промышленных систем связи.

Спецкурс рассчитан на студентов (магистров) кафедры Фотоники и физики микроволн.

Курс "Практика обработки сигналов" имеет дает  общее представление о способах реализации базовых алгоритмов цифровой обработки сигналов (ЦОС) при использовании программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).  

В курсе рассматриваются:
1. Возможности ПЛИС для реализации различных задач.
2. Программирование ПЛИС на простых примерах ЦОС для понимания отличия от более традиционных подходов решения вычислительных задач.
3. Основы языка VHDL. Форматы представления данных. Применение языков высокого уровня.
4. Блок прямого цифрового синтеза как основной генератор гармонического сигнала. Перенос частоты. Быстрое преобразование Фурье. Оконное сглаживание.
5. Реализация цифровых фильтров. Фильтрация постоянной составляющей.
6. Цифровые модуляции.
7. Изменение частоты дискретизации. CIC-фильтры.
8. Совмещение архитектуры ПЛИС с классическими процессорами.

Курс рассчитан на 1 семестр, состоит из семинаров, не включает практикум.

Материал курса базируется на трех книгах:1 - Numerical Simulation of Optical Wave Propagation With examples in MATLAB Jason D. Schmidt, 2- Field Guide to Atmospheric Optics Larry C. Andrews, 3-AN INTRODUCTION TO INFORMATION THEORY Fazlollah M. Reza и на научных результатах, полученных Терентьевым Е.Н. 

Это практический курс, ориентированный на освоение инструментов работы с нейронными сетями и сопутствующих современных программных средств. Малая часть курса посвящена теории нейронных сетей, объяснению терминов, ограничений и возможностей нейронных сетей, типов решаемых задач. Однако уровень проработки теоретического материала не предназначен для умения написать собственную библиотеку для вычисления нейронных сетей. В основном курс состоит из экспериментирования с готовыми инструментами, готовыми библиотеками данных, готовыми подходами к решению задач.

Цель курса - преодолеть порог входа в отрасль, предоставить практический опыт и две опоры для дальнейшего самостоятельного исследования нейронных сетей: инструменты и терминология. Второй семестр выделен для выполнения курсовой работы, что позволяет подробно разобраться в одном из направлений нейронных сетей. Таким образом достигается баланс между поверхностным широким охватом материала и изучением вопроса в глубину с высокой долей самостоятельности.

Двухсеместровый учебный курс по программированию на языках Си (первый семестр) и Си++ (второй семестр).

В настоящее время развитие науки и нанотехнологий стимулирует потребность в соответствующем инструментарии и теоретических подходах к описанию оптических явлений на нанометровом масштабе. В лекционном курсе обсуждаются, в частности, пределы фокусировки оптических пучков, оптическая микроскопия сверхвысокого (10 нм) разрешения, резонансный безизлучательный перенос энергии, фотонные кристаллы, микрорезонаторы, наноантенны, плазмоны, оптические пинцеты, квантовые точки, метаматериалы. Для описания оптических явлений привлекаются такие понятия как диадная функция Грина, функция рассеяния точки и локальная плотность состояний фотонов. Курс является теоретическим базисом к программам «Физика наносистем» и «Физика оптических явлений», а также к дисциплинам: «Основы фотоники и оптических технологий», «Оптика проводящих полимеров и наноматериалов», «Лазерная диагностика в биологии и медицине», «Наноэлектроника и мезоскопика», «Сканирующая зондовая спектроскопия и основы наноэлектроники», «Введение в интегральную и волоконную оптику» и «Оптические методы исследования конденсированных сред».

Дисциплина дает базовую подготовку в области современного использования вычислительной техники как применительно к потребностям физика, так и специалиста более широкого профиля. Прививаются навыки работы с важнейшими прикладными пакетами для представления результатов научного исследования -- пакетами обработки текстов, формульным редактором и пакетом для построения научных графиков, верстки научного текста в системе LaTeX. Даются основы работы с пакетом компьютерного моделирования. Студенты овладевают простейшими методами компьютерной графики и анимации на языке С++, программированием графического интерфейса, получают навыки компьютерного моделирования в физике. В завершение курса студенты выполняют заключительную (курсовую) работу, которая состоит из моделирующей программы и теоретической части, и является прообразом самостоятельного научного исследования.  

Практикум предназначен для студентов 3 курса физического факультета МГУ, обучающихся на  кафедре "Физико-математические методы управления". Традиционно курс читается в весеннем семестре (2 часа в неделю). Основной его целью является знакомство студентов с основными методами исследования нелинейных физических процессов и управления ими. При этом активно используются программы символьных вычислений. Предпочтение отдаётся программе Maple, так как в ней содержатся пакеты DifferentialGeometry и JetCalculus для проведения вычислений в пространствах джетов. Отмечу, что язык пространства джетов хорошо приспособлен для описания нелинейных дифференциальных уравнений, возникающих при моделировании физических процессов. Студентам предлагается серия задач из механики, теории сплошных сред и электродинамики. После выполнения каждой лабораторной работы происходит её защита в интерактивном режиме. 

Theoretical Basics of Big Data Analytics and Real Time Computation Algorithms

This course is not available in spanish. Please, switch to english or russian.

В настоящее время развитие науки и нанотехнологий стимулирует потребность в соответствующем инструментарии для математического моделирования, обработки и анализа большого объема экспериментальных данных. Такой инструментарий должен включать в себя вычислительную платформу, позволяющую осуществлять быструю унифицированную обработку большого объема данных и проводить аналитические вычисления, а также оснащенную развитым набором алгоритмов, позволяющим сократить время на отладку программ. В настоящем курсе обсуждается применение функционального подхода к решению задач математического моделирования и обработке данных на примере Data Science платформы Wolfram Mathematica.

Курс полезен всем, кому требуется проводить математическое моделирование, работать с данными и эффективно визуализировать результаты, в частности,

• теоретикам – для автоматизации рутинных аналитических вычислений, проведения численного моделирования без этапа отладки стандартного алгоритма, разработки собственных алгоритмов,
• экспериментаторам – для получения данных (например, из интернета), обработки результатов эксперимента, сопряжения математического моделирования со средствами автоматизации физического эксперимента,
• программистам – для сравнения различных парадигм программирования, в частности, функционального и процедурного программирования.

Курс предлагает студентам (Физического факультета МГУ) выполнить набор задач, входящих в программу практикума по радиоэлектронике на более современном уровне. Некоторые задачи были модифицированы или заменены другими, что связано с особенностями применяемой элементной базы, а некоторые добавлены для лучшего понимания студентами курса в целом. Выполнившим данный курс проставляется зачет по цифровому разделу радиопрактикума.

Физические основы медицинских технологий

Тесты по теоретической механике для студентов химического факультета МГУ.

Авторы тестов: Е.А. Константинова, Н.Т. Ле, П.А. Форш

Ольшевский А.Г. "Современная физика элементарных частиц"

Данный курс дает подробное изложение современного состояния экспериментальной физики частиц