Giáo trình phương pháp tính và tin học chuyên nghành

Trong quá trình nghiên cứu, học tập các môn học chuyên ngành Vật lí, chúng ta thường gặp phải một số khó khăn khi tính toán như: Tính một tích phân không ở dạng thông thường, giải một phương trình vi phân nhiều ẩn, biến đổi một biểu thức vật lí có dạng toán học phức tạp, nghiên cứu một hệ vật lí giả định... Việc này rất tốn công sức và không phải lúc nào cũng có thể thu được những kết quả tường minh. Vì vậy, đòi hỏi chúng ta phải sử dụng phương pháp tính số, mô phỏng,... từ đó có thể tìm lại các kết quả ở dạng gần đúng với sai số nằm trong giới hạn cho phép. Để làm được điều đó thì ngoài những kiến thức chuyên ngành tốt đòi hỏi chúng ta phải có kiến thức về phương pháp tính số và các lĩnh vực khoa học tính toán mô phỏng.

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành Công nghệ thông tin, việc sử dụng máy tính và các phần mềm chuyên dụng đã và dang là xu thế tất yếu của các ngành khoa học tính toán nói chung và ngành Vật lí học nói riêng. Thực tế chỉ ra rằng, việc sử dụng máy tính điện tử trong nghiên cứu, học tập vật lí đã đem lại những thành tựu vô cùng quan trọng. Điều này được thể hiện ở việc ứng dụng máy tính trong rất nhiều chuyên ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau của vật lí như: Vật lí lí thuyết, Thiên văn, Vật lí chất rắn... nhằm hỗ trợ cho việc tính toán và đo đạc : chính xác, xây dựng các mô hình lí thuyết, mô phỏng, dự đoán các hiện tượng và hỗ trợ thí nghiệm... Việc sử dụng máy tính nhằm hỗ trợ quá trình nghiên cứu đã trở nên phổ biến đối với công tác nghiên cứu khoa học trong nước và trên thế giới.

Từ mong muốn đó, giáo trình “Phương pháp tính và tin học chuyên ngành" bước đầu trang bị cho học viên cao học ngành Vật lí phương pháp tính gần đúng, tính số và ngôn ngữ lập trình Mathlab, Fortran... nhằm hỗ trợ mô phỏng các hệ vật lí. Đây là những công cụ được nhiều nhà khoa học, học viên, sinh viên một số trường đại học tiên tiến sử dụng.

Phương pháp tính số và mô phỏng là một lĩnh vực rộng và mới mẻ nên có nhiều vấn đề cần quan tâm, do thời gian còn hạn chế nên trong giáo trình khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được quý bạn đọc góp ý để chúng tôi chính sửa và hoàn thiện giúp cho các học viên cao học và các sinh viên có được một tài liệu học tập hữu ích.

CÁC TÁC GIẢ