Joint Major in 计算机科学 和 物理第1页

计算机科学系与物理系合作管理计算机科学与物理联合专业, students will have faculty advisors from both departments. cs -物理联合专业将服务于那些对物理和计算机科学交叉感兴趣的学生. 学生将了解量子计算和信息科学的进展,以及高性能计算或机器学习等计算工具如何在复杂的物理系统中实现发现. 

The Joint 计算机科学 和 物理 degree program has various components: the kernel courses in computer science 和 physics; more advanced courses in computer science 和 physics; a 诊所 or 物理 thesis; 和 electives. Each of these components is described as follows.

计算机科学课程

  • CSCI060嗯 计算机科学原理 or CSCI042嗯 - Principles 和 Practice of 计算机科学 

    学分: 3

    指导老师: Boerkoel, Breeden, Dodds, Padmanabhan, Stone, Talvitie, Trushkowsky, Wiedermann, Wu

    提供: 秋天和春天

    描述: Introduction to principles of computer science: Information structures, 函数式编程, 面向对象编程, 语法, 逻辑, 正确性, 算法, 复杂性分析, 以及理论上的局限性. 那些已经完成的 CSCI042嗯 不能拿CSCI060嗯.

    先决条件: CSCI005嗯 or CSCI005GR嗯 

  • CSCI070嗯 Data Structures 和 Program Development

    学分: 3

    指导老师: Breeden, Medero, O'Neill, Stone, Talvitie, Trushkowsky

    提供: 秋天和春天

    描述: 抽象数据类型,包括优先级队列和动态字典,以及这些数据类型的有效数据结构, 包括堆, 自动平衡树, 哈希表. 数据结构分析,包括最坏情况,平均情况和平摊分析. Storage allocation 和 reclamation. 二次存储注意事项. Extensive practice building programs for a variety of applications.

    先决条件: (CSCI060嗯 or CSCI042嗯),以及至少一门微积分或更高水平的数学课程; MATH055嗯 推荐

  • CSCI081嗯 可计算性与逻辑性 或CSCI105 HM -计算机系统    

    学分: 3

    指导老师: Bang, Monta ñez, Stone

    提供: 秋天和春天

    描述: 介绍计算机科学的一些数学基础, 特别是逻辑, 自动机, 以及可计算性理论. Develops skill in constructing 和 writing proofs, 并论证了上述领域在实际问题中的应用.

    先决条件: (MATH055嗯 或MATH055 CM/PZ/SC),及(CSCI060嗯 or CSCI042嗯),及(MATH019嗯 or MATH032 CM/PO/PZ/SC or MATH032S PO or MATH067  PO),及(MATH073嗯 或MATH060 CM/PO/PZ/SC)

  • CSCI140嗯 算法

    学分: 3

    指导老师: Boerkoel, Monta​ñez, Schofield, Stone

    提供: 秋天和春天

    描述: Algorithm design, analysis, 正确性. 设计技术包括分而治之和动态规划. 分析技术,包括解决递归关系和摊销. Correctness techniques including invariants 和 inductive proofs. Applications including sorting 和 searching, graph theoretic problems such as shortest path 和 network flow, topics selected from arithmetic circuits, 并行算法, 计算几何, 和oth-ers. 介绍计算复杂性,np完备性和近似算法. 要求熟练编程,因为有些作业需要算法实现.

    先决条件: ((CSCI070嗯 和(MATH055嗯/CM/PZ/SC)及(MATH019嗯 or MATH032  CM/PO/PZ/SC or MATH032S PO or MATH067 PO), (MATH073嗯 or MATH060  CM/PO/PZ/SC or MATH060C CM)) or ((CSCI060嗯 or CSCI042嗯), MATH131嗯)) or (CSCI062 PO 和 CSCI054  PO). CSCI081嗯 建议.

  • 一个3.0学分计算机科学选修课(注意:如果学生选修了CSCI081嗯,那么CSCI105 HM可以作为选修课, or vice versa; CS electives other than CS81 must be numbered 100 or above)
  • CSCI195嗯 计算机科学研讨会 (两次)

    信贷: 0.5

    教练: 工作人员

    提供: 秋天和春天

    描述: 口头报告和选定主题的讨论,包括最近的发展 in computer science. Participants include computer science majors, 诊所的参与者, 教员, 以及客座演讲嘉宾. 不超过2个.0 credits can be earned for departmental seminars/col­loquia. 所有专业都欢迎.

    先决条件: 仅限大三和大四学生

数学课程

  • MATH055嗯 离散数学

    学分: 3

    指导老师: Benjamin, Bernoff, Lindo, Martonosi, Orrison, Su

    提供: 秋天和春天

    描述: Topics include combinatorics (clever ways of counting things), 数论, 图论强调创造性地解决问题,学会阅读和书写严谨的证明. 可能的应用包括概率、算法分析和密码学.

    并修课程: MATH073嗯 

  • MATH082嗯 微分方程

    学分: 3

    教练: 工作人员

    提供: 秋天

    描述: 物理系统建模, first-order ordinary differential equations, 存在, 独特性, long-term behavior of solutions; bifurcations; approximate solutions; second-order ordinary differential equations 和 their properties, applications; first-order systems of ordinary differential equations. Applications to linear systems of ordinary differential equations, matrix exponential; nonlinear systems of differential equations; equilibrium points 和 their stability. 额外的话题.

    先决条件: (MATH019嗯 和 MATH073嗯)或同等 

物理课程

  • PHYS051嗯 Electromagnetic Theory 和 Optics

    学分: 3

    指导老师: Breznay, Gerbode, Tamayo

    提供: 秋天

    描述: 介绍电学和磁学,以微分和积分形式推导麦克斯韦的电磁方程. Selected topics in classical 和 quantum 光学.

    先决条件: PHYS023嗯 和 PHYS024嗯 

    并修课程: MATH082嗯 or MATH056嗯 

  • PHYS052嗯 量子物理学

    学分: 3

    教练: 工作人员

    提供: 春天

    描述: The development 和 formulation of 量子力学, the application of 量子力学 to topics in atomic, 固态, 核, 粒子物理.

    先决条件: PHYS051嗯 和 MATH082嗯 

  • PHYS054嗯 现代物理实验室

    信贷: 1

    指导老师: 埃克特、员工

    提供: 春天

    描述: 现代物理学的经典实验,包括热辐射和卢瑟福散射. 核物理实验, 包括α, 和吸收, gamma spectra by pulse height analysis. Analysis of the buildup 和 decay of radioactive nuclei.

    并修课程: PHYS050嗯 和 PHYS052嗯 

  • PHYS064嗯 Mathematical 和 Computational Methods for Physicists

    学分: 3

    教练: 工作人员

    提供: 春天

    描述: 本课程结合了数学和计算方法,这些方法对研究物理系统很有用. 主题包括:线性代数, 希尔伯特空间, 求解线性代数问题的特征值问题及数值算法, including various modes of decomposition; 四个ier series 和 transforms, 卷积, correlation 和 numerical methods using fast 四个ier transforms; computer simulation methods based on integrating coupled differential equations 和 also using pseudor和om numbers, including Monte Carlo methods; partial differential equations, 分离变量, Laplace 和 Poisson equations in various dimensions, 波动方程, numerical approaches to solution.

    先决条件: (CSCI005嗯 or CSCI042嗯), MATH082嗯 

  • PHYS084嗯 量子信息 or PHYS116 HM - Quantum Mechanics 

    学分: 3

    教练: 林恩

    提供: 春天,隔年

    描述: Quantum computation 和 communication. 适用于量子信息科学的离散态量子力学基础. Possible topics include universal 逻辑 gates for quantum computing, 量子计算算法, 量子纠错, quantum cryptography 和 communication, 绝热量子计算, hardware platforms for quantum computation 和 communication.

    先决条件: PHYS024嗯, (CSCI005嗯 or CSCI005GR嗯 or CSCI042嗯), MATH073嗯 

  • PHYS111嗯 理论力学

    学分: 3

    教练: Tamayo

    提供: 秋天

    描述: The application of mathematical methods to the study of particles 和 of systems of particles; Newton, 拉格朗日, Hamilton equations of motion; conservation theorems; central force motion, 碰撞, 阻尼振子, 刚体动力学, 有约束的系统, 变分方法.

    先决条件: PHYS023嗯PHYS024嗯,及(MATH082嗯 or PHYS064嗯

  • PHYS117嗯 Statistical Mechanics 和 Thermodynamics

    学分: 3

    指导老师: Esin, Saeta

    描述: 经典和量子统计力学,包括它们与热力学的联系. 气体运动论. Applications of these concepts to various physical systems.

    先决条件: PHYS052嗯 

  • PHYS133嗯 电子实验室 or PHYS134 HM - Optics Laboratory 

    信贷: 1

    指导老师: Gallicchio、员工

    提供: 秋天

    描述: 电子学中涉及整流器结构和分析的中间实验室, 过滤器, transistor 和 operational amplifier circuits.

    先决条件: PHYS054嗯 

  • PHYS195嗯 物理讨论会 (两次)

    信贷: 0.5

    教练: 工作人员

    提供: 秋天和春天

    描述: 口头报告和选定主题的讨论,包括最近的发展. 参与者包括物理专业的学生、教职员工和客座演讲者. Required for all junior 和 senior physics majors. 不超过2个.0 credits can be earned for departmental seminars/col­loquia. 

物理 or 计算机科学 Elective

  • PHYS170X嗯 计算物理学 或者是3.0学分计算机科学选修课(与主要指导老师协商选择)

    学分: 3

    教练: 萨哈金

    描述: A modern exposition to the subject of computational physics, drawing examples from various disciplines of physics 和 the sciences. 本课程的第一部分涵盖了矩阵操作的经典算法, integration 和 exact numerical differentiation, 求根和最小化, 生成随机数, 四个ier transforms 和 spectral analysis, optimizing linear 和 non-linear systems, 和蒙特卡罗模拟. 课程的第二部分探讨正则微分方程和随机微分方程, meta-programming 和 analytical techniques, machine learning techniques such as regressions 和 classifications, 神经网络. 学生 will use the Julia programming language throughout, but also explore analytical techniques using Mathematica. (学生 may not take both PHYS170  HM 和 PHYS170X嗯.)

    先决条件: PHYS052嗯PHYS064嗯PHYS111嗯 

顶石

  • CSCI183嗯 计算机科学诊所一 和 CSCI184嗯 - 计算机科学诊所一I 

    学分: 3

    教练: 工作人员

    提供: 秋天

    描述: 诊所项目将学生团队聚集在一起,研究由企业赞助的研究问题, 行业, 或政府. 团队与教师顾问和赞助组织提供的联络人密切合作,以解决复杂的现实问题. 学生应口头介绍他们的工作,并产生符合专业出版标准的最终报告. CSCI183嗯和 CSCI184嗯 必须在同一学年连续修读,才能算入专业.

    先决条件: CSCI121嗯 和 senior st和ing; or permission of the 计算机科学 诊所 director

OR

  • PHYS193嗯 物理诊所 和PHYS194 HM -物理诊所 

    学分: 3

    教练: 工作人员

    提供: 秋天

    描述: Team projects in applied physics, with corporate affiliation.

    先决条件: 老年人只

OR

  • PHYS199嗯 物理学毕业论文 (拍了两次).共0学分)

    学分: 1-3

    教练: 工作人员

    提供: 秋天和春天

    描述: 在教员的指导下进行的物理学实验或理论研究. Projects may be initiated by the student or by a faculty member. Present faculty research areas include astrophysics, 生物物理学, 光学, solid-state 和 low-temperature physics, 广义相对论, 量子力学, 粒子物理, 地球物理学, 软物质物理学. 学生须就论文前半部分的研究进度及计划作口头报告.

    先决条件: 太阳2注册平台许可. 高级站.