کتاب صوتی شبیه‌سازی نظریه تابعی چگالی (DFT) با استفاده از توان پردازشی ابررایانه‌ها و پردازنده‌های گرافیکی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره شبیه‌سازی نظریه تابعی چگالی (DFT) با استفاده از توان پردازشی ابررایانه‌ها و پردازنده‌های گرافیکی

موضوع کلی: محاسبات علمی و شبیه‌سازی‌های پیشرفته

موضوع میانی: محاسبات کوانتومی مواد و نانوتکنولوژی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی مکانیک کوانتومی در سیستم‌های بس‌ذره‌ای
• 2. معرفی نظریه تابعی چگالی و تقریب‌های پایه
• 3. معادلات کوهن-شم و مفهوم پتانسیل موثر
• 4. تقریب‌های تبادلی-همبستگی در نظریه تابعی چگالی
• 5. ساختار الکترونی مواد و مدل‌سازی بلوری
• 6. روش‌های بسط موج تخت در محاسبات کوانتومی
• 7. استفاده از شبه‌پتانسیل‌ها و توابع پایه در شبیه‌سازی
• 8. معماری پردازنده‌های گرافیکی برای محاسبات علمی
• 9. بهینه‌سازی کدهای محاسباتی برای اجرای موازی بر روی GPU
• 10. مبانی برنامه‌نویسی CUDA در محاسبات کوانتومی
• 11. مدیریت حافظه در شبیه‌سازی‌های مقیاس بزرگ
• 12. الگوریتم‌های خودسازگار و روش‌های تسریع همگرایی
• 13. شبیه‌سازی نانوساختارهای کربنی و گرافن
• 14. مطالعه ویژگی‌های الکترونی و نوری نیمه‌رساناها
• 15. بررسی برهم‌کنش‌های واندروالس در ساختارهای لایه‌ای
• 16. شبیه‌سازی کاتالیزورهای نانو در واکنش‌های شیمیایی
• 17. تحلیل پایداری حرارتی و مکانیکی مواد نانومقیاس
• 18. روش‌های محاسبه چگالی حالت‌ها و ساختار نواری
• 19. شبیه‌سازی انتقال بار در نانوترانزیستورها
• 20. استفاده از کتابخانه‌های موازی در حل معادلات دیفرانسیل کوانتومی
• 21. بهینه‌سازی هندسی ساختارهای مولکولی پیچیده
• 22. تحلیل ارتعاشات فونونی و خواص ترمودینامیکی مواد
• 23. روش‌های کاهش هزینه محاسباتی در سیستم‌های بزرگ
• 24. شبیه‌سازی برهم‌کنش نور و ماده در نانوذرات
• 25. تکنیک‌های تحلیل داده‌های حجیم خروجی از ابررایانه‌ها
• 26. اعتبارسنجی نتایج محاسباتی با داده‌های تجربی
• 27. کاربرد نظریه تابعی چگالی در طراحی مواد جدید
• 28. بررسی نقص‌های ساختاری در شبکه بلوری
• 29. شبیه‌سازی سطح و فصل‌مشترک در مواد نانو
• 30. مدل‌سازی اثرات میدان‌های خارجی بر ویژگی‌های کوانتومی
• 31. بهینه‌سازی مصرف انرژی در ابررایانه‌های محاسباتی
• 32. استراتژی‌های مقیاس‌پذیری در شبیه‌سازی‌های طولانی‌مدت
• 33. خطایابی و پایداری عددی در محاسبات کوانتومی
• 34. بررسی محدودیت‌های تقریب‌های چگالی در سیستم‌های همبسته
• 35. توسعه کدهای سفارشی برای کاربردهای خاص در نانوتکنولوژی
• 36. گزارش‌نویسی علمی و مصورسازی داده‌های کوانتومی