Bachelor Computational Science, Universität Regensburg
Bachelor Computational Science
Computational Sciene eröffnet zusammen mit den langjährigen und breitgefächerten Forschungsaktivitäten der Mathematik und der Genomik ein Lehrangebot im Bereich der Computational Sciene, das wissenschaftliche Forschung an der Front der modernen Physik in den Bereichen Hochenergiephysik, angewandte Mathematik und Genomik mit großer Praxisnähe und fundierter naturwissenschaftlicher Ausbildung kombiniert. Deutschlandweit hat diese Kombination, die in besonderer Weise auf Stärken der Universität Regensburg aufbaut, kaum Parallelen. Dieser Studiengang hilft auch, die Lücke zu schließen, die im Lehrangebot der Universität Regensburg durch das Fehlen einer Hauptfach-Informatik existiert. Ein wichtiges Element des Gesamtkonzeptes ist eine gewisse Durchlässigkeit, die der Tatsache Rechnung trägt, dass viele Studienanfänger noch unschlüssig sind, welcher Studiengang für sie optimal geeignet ist. Diese Transparenz ist möglich, weil die Ziele der drei Bachelorstudiengänge zwar recht verschieben sind, das zum Erreichen dieser Ziele benötigte Basiswissen aber weitgehend gleich ist.
Die speziellen Kompetenzen, die im Bachelor-Studiengang 'Computational Physics' vermittelt werden sollen, sind: die Fähigkeit komplexe Situationen und Abläufe mathematisch zu modellieren, die Kenntnis der zur numerischen Behandlung derartiger Modelle jeweils optimalen Algorithmen und mathematischen Verfahren, die ähigkeit numerische Rechnungen und Simulation für eine Vielzahl von Computer-Platformen effizient zu programmieren und eine fundierte Kenntnis von Computer-Hardware und der für verschiedenen Anwendungen jeweils optimalen Computer-Architekturen. Einen besonderen Schwerpunkt bildet hierbei der Einsatz von Hochleistungsrechnern (HPC, High Performance Computing), der für immer mehr Wirtschaftsbereiche eine zentrale Rolle spielt.
Zum Abschluss des Studiums bearbeiten Sie in einem Forschungsteam Ihrer Wahl an der Fakultät Ihre dreimonatige Bachelorarbeit. In dieser bearbeiten Sie ein an Ihren Interessen orientiertes individuelles und forschungsnahes Projekt, bei dem Sie Ihre Programmierkenntnnisse voll zum Einsatz bringen können. Sie präsentieren dieses Projekt mit einem Vortrag und einer wissenschaftlichen Abhandlung
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Die Fakultät gliedert sich in drei Forschungsschwerpunkte: die Physik der kondensierten Materie mit einem besonderen Fokus auf Nanostrukturen, die Hochenergiephysik mit Schwerpunkt Gitter-Quantenchromodynamik, und die Didaktik der Physik. Traditionell setzt sich die Forschung in der Physik aus Experiment und Theorie zusammen, wobei in den letzten Jahrzehnten numerische Simulationen auf leistungsstarken Computern als weiterer Ansatz hinzugekommen sind. In der Festkörperphysik besteht vor allem Interesse an neuartigen Halbleitern, die nur einige Atome dick sind und ganz besondere Eigenschaften besitzen. So transportieren sie beispielsweise Ströme nahezu verlustfrei, ohne wirkliche Supraleiter zu sein. Experimentell stehen eine Vielzahl von Methoden der Mikroskopie im Vordergrund, wofür gegenwärtig ein eigenes Forschungsgebäude errichtet wird. Zudem spielt die Nanostrukturphysik mit großer Reinraumanlage eine zentrale Rolle in der Fakultät. In der Theoretischen Physik in Regensburg werden vorwiegend Systeme in der Elementarteilchenphysik und in der Physik der kondensierten Materie mit analytischen Methoden berechnet und auf dem Computer simuliert. Dafür werden hochoptimierte Codes und zum Teil sogar eigene Supercomputer, auch in Zusammenarbeit mit Bioinformatikern auf dem Gebiet des maschinellen Lernens, entwickelt. Schließlich leisten die Aktivitäten der Lehr-Lern-Forschung der Didaktik der Physik wichtige Beiträge zur Entwicklung einer physikspezifischen Unterrichtstheorie, die darauf gerichtet ist, optimale Strukturierungen von Physikunterricht zu identifizieren. Einen weiteren Schwerpunkt der Didaktik bilden Arbeiten zur Rolle der Fach- oder Alltagssprache im Unterricht, speziell in Unterrichtserklärungen und in Zusammenhang mit einer fachspezifischen Leseförderung.
Studierende erhalten bereits in den ersten Semestern einen Überblick über aktuelle Forschungsgebiete in der Fakultät und werden über Projektpraktika, als wissenschaftliche Hilfskräfte und im Rahmen der ausführlichen Bachelorarbeit frühzeitig in die laufende Forschung einbezogen.