Ogólnodostępny wykład pozakierunkowy

MODELOWANIE RZECZYWISTOŚCI

 Iwo Białynicki-Birula
Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego
Centrum Fizyki Teoretycznej PAN

Semestr letni 2001/2002
Wtorki 17:15 - 19:00
Hoża 69, Audytorium SDD
Pierwszy wykład 19.02.2002

Założenia wykładu:

Obecnie komputery towarzyszą prawie każdej działalności ludzkiej. Początkowo służyły one do przeprowadzania skomplikowanych obliczeń w naukach ścisłych i inżynierskich, ale dziś, gdy są one powszechnie dostępne i łatwe w obsłudze, komputery stały się niezbędne w każdej dziedzinie nauki.

Wykład Modelowanie rzeczywistości przeznaczony jest dla studentów nie mających głębszego przygotowania informatyczno-matematycznego, którzy pragną zapoznać się z zastosowaniami komputerów do modelowania rzeczywistości fizycznej, społecznej, ekologicznej, biologicznej, psychologicznej, itp. W czasie wykładu wykorzystany zostanie zestaw kilkudziesięciu programów ilustrujących wyłożony materiał (zob. katalog).

Mam nadzieję, że po wysłuchaniu wykładu i zapoznaniu się z ilustrującymi go programami, słuchaczom będzie łatwiej znajdować zastosowania metod modelowania komputerowego w uprawianej przez nich dziedzinie. Do zrozumienia wykładu wystarczy w zasadzie znajomość matematyki na poziomie liceum, choć zrozumienie niektórych pojęć będzie wymagało pewnego wysiłku od mniej doświadczonych słuchaczy. Korzystanie z wykładu ułatwi książka o tym samym tytule (oraz towarzyszący jej zbiór programów), która zostanie wydana na wiosnę przez wydawnictwo Prószyński i Ska.

Spis tematów wykładu:

  1. Wstęp
    - Ogólne uwagi o modelach i o modelowaniu
  2. Gra w życie (The Game of Life)
    - Najsławniejszy automat komórkowy
  3. Orzeł czy reszka? Prawdopodobieństwo zdarzenia
    - Omówienie kluczowego dla całego wykładu pojęcia prawdopobieństwa
  4. Deska Galtona. Prawdopodobieństwo a statystyka
    - O tym, jak z przypadkowych zdarzeń wynikają ogólne prawidłowości
  5. Gra w dwadzieścia pytań. Prawdopodobieństwo i informacja
    - Elementarne wprowadzenie pojęcia informacji i sposobów jej mierzenia
  6. Jak powstaje płatek śniegu. Ewolucja układów dynamicznych
    - Opis ewolucji układu "krok po kroku"
  7. Motyl Lorenza. Chaos deterministyczny
    - Efekt motyla w obliczeniach i w przyrodzie
  8. Dywan Sierpińskiego i żuk Mandelbrota. Samopodobieństwo i fraktale
    - O tym, jak prosty przepis może być źródłem nieskończonej złożoności.
  9. Kto to napisał? Lingwistyka komputerowa
    - Statystyczna analiza tekstów
  10. Dylemat więźnia. Teoria gier
    - Podstawowe pojęcia teorii gier i poszukiwanie najlepszych strategii
  11. Mosty Królewca. Teoria grafów
    - O tym, jak rysunki pomagają w rozumowaniu.
  12. Darwin w komputerze. Algorytmy genetyczne
    - Zastosowania procesów ewolucji do modelowania
  13. Mózg jako komputer. Sieci neuronowe
    - O tym, jak komputer uczy się
  14. Kto wygra wybory? Modelowanie społeczeństwa
    - Analiza przypadkowego społeczeństwa
  15. Zrób sobie superkomputer. Maszyna Turinga
    - O komputerze, który może zrobić to, co wszystkie inne
  16. Hal, R2D2 i Number 5. Sztuczna inteligencja
    - Czy komputer może myśleć?