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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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| UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE FISICA APLICADA E TERMODINAMICA | ||
| DISCIPLINA: Tópicos Especiais de Física:Modelagem e SImulação em Física Aplicada dos Raios X | ||
| CARGA HORÁRIA: 90 | CRÉDITOS: 5 | CÓDIGO: FIS02-13939 |
| MODALIDADE DE ENSINO: Presencial | TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência | |
| STATUS | CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S) |
| Eletiva Definida | FIS - Física (versão 5) FIS - Física (versão 7) |
| TIPO DE AULA | CRÉDITO | CH SEMANAL | CH TOTAL |
| Teórica | 4 | 4 | 60 |
| Laboratório | 1 | 2 | 30 |
| TOTAL | 5 | 6 | 90 |
OBJETIVO(S):
A DISCIPLINA DE MODELAGEM E SIMULAÇÃO EM FÍSICA DOS RAIOS X TEM POR OBJETIVO PROPORCIONAR AO ALUNO UMA VISÃO DO PROCESSO DE MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE FENÔMENOS DE INTERAÇÃO DO RAIOS X COM UM MEIO. AS FERRAMENTAS DE COMPUTAÇÃO DITAS "SIMULADORES COMPUTACIONAIS" SÃO UMA REALIDADE NAS ATIVIDADES PRÓPRIAS DO FÍSICO TANTO TEÓRICO COMO EXPERIMENTAL. A COMPREENSÃO DO PROCESSO DE MODELAGEM PERMITIRÁ AO ALUNO COMPREENDER A LÓGICA PRESENTE NA ELABORAÇÃO DE UM SIMULADOR COMPUTACIONAL, FORNECENDO CONCEITOS E MÉTODOS QUE PERMITAM AO MESMO COMPREENDER E EXPLORAR COM MAIOR PROPRIEDADE TAIS FERRAMENTAS. O CURSO SE ORGANIZA NA FORMA DE TEORIA E PRÁTICA. A TEORIA ENVOLVE A APRESENTAÇÃO DO MÉTODO DE MODELAGEM E DE SIMULAÇÃO EM GERAL, CUJO FOCO É O MÉTODO DE MONTE CARLO. A PARTIR DESTA APRESENTAÇÃO, FAZ-SE A APRESENTAÇÃO DE UMA LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO MODERNA, BASE PARA MUITOS SIMULADORES ATUAIS. COM OS CONTEÚDOS DE MODELAGEM, SIMULAÇÃO E LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO, A DISCIPLINA SE ENCERRA COM ATIVIDADES DE PROJETO ONDE OS ALUNOS SE VEEM EXPOSTOS A UM PROBLEMA PRÁTICO E RECEBEM A MISSÃO DE DESENVOLVER UM PROTÓTIPO DE SIMULADOR COMPUTACIONAL BASEANDO-SE NAS INFORMAÇÕES APRESENTADAS PELO CURSO.
EMENTA:
ATIVIDADES TEÓRICAS
1 PRINCÍPIOS DE MODELAGEM E SIMULAÇÃO
1.1 OBJETIVOS
1.2 MÉTODO DE MODELAGEM
1.3 DESCRIÇÃO DO SISTEMA
1.4 FORMALISMO MATEMÁTICO
1.5 MODELAGEM COMPUTACIONAL
1.6 VERIFICAÇÃO E VALIDAÇÃO
2 PRINCÍPIOS DA TÉCNICA DE MONTE CARLO
2.1 NOÇÕES BÁSICAS DE PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA
2.2 GERAÇÃO DE NÚMEROS E VARIÁVEIS ALEATÓRIAS
3 INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO X COM A MATÉRIA
3.1 TRANSMISSÃO DA RADIAÇÃO
3.2 ESPALHAMENTO INELÁSTICO
3.3 ESPALHAMENTO ELÁSTICO
3.4 EFEITO FOTOELÉTRICO
ATIVIDADES LABORATORIAIS
1 INTRODUÇÃO A LINGUAGEM C/C++
1.1 ORGANIZAÇÃO DO CÓDIGO EM C/C++
1.2 TIPOS DE VARIÁVEIS (FORMAIS E ABSTRATOS)
1.3 OPERADORES MATEMÁTICOS, LÓGICOS E BINÁRIOS
1.4 'VETORES', 'MATRIZES' E PONTEIROS
1.5 INSTRUÇÕES DE CONTROLE DE FLUXO E DE REPETIÇÃO
1.6 IMPLEMENTAÇÃO DE FUNÇÕES E PRINCIPAIS FUNÇÕES INTRÍNSECAS ÀS LINGUAGENS C/C++
1.7 PARADIGMA DA PROGRAMAÇÃO ORIENTAÇÃO A OBJETO (POO)
1.8 CLASSES E OBJETOS, ENCAPSULAMENTO, HERANÇA E POLIMORFISMO
2 PROJETO DE SIMULAÇÃO
2.1 TÉCNICAS ANALÍTICAS BASEADAS NA INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO X
2.2 TÉCNICAS DE IMAGEAMENTO BASEADAS NA INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO X
2.3 MODELAGEM FORMAL DAS TÉCNICAS
2.4 MODELAGEM COMPUTACIONAL DAS TÉCNICAS
2.5 VERIFICAÇÃO E VALIDAÇÃO DO SIMULADOR
| PRÉ-REQUISITO 1: FIS02-07061 Física Computacional A |
| PRÉ-REQUISITO 2: FIS04-00327 Estrutura da Matéria I |
| TRAVA: 68 créditos (Física - versão 5)68 créditos (Física - versão 7) |
BIBLIOGRAFIA: 1. SOKOLOWSKI J A, BANKS C M, "PRINCIPLES OF MODELING AND SIMULATION: A MULTIDISCIPLINARY APPROACH", ED. WILEY, 2009.
2. HENDEE W R, "MEDICAL IMAGING PHYSICS", ED. WILEY-LISS, 2002.
3. WEBB S, "THE PHYSICS OF MEDICAL IMAGING" (MEDICAL SCIENCE SERIES), CRC PRESS, 1988.
4. SALVAT F, FERNANDEZ-VAREA J M, ACOSTA E, SEMPAU J, PENELOPE, A CODE SYSTEM FOR MONTE CARLO SIMULATION OF ELECTRON AND PHOTON TRANSPORT, IN PROCEEDINGS OF A WORKSHOP/TRAINING COURSE, OECD/NEA, 5-7 NOVEMBER, 2001.
5. SÁNCHEZ P J, FUNDAMENTALS OF SIMULATION MODELING, IN PROCEEDINGS OF THE 39TH CONFERENCE ON WINTER SIMULATION, PP. 54-62, 2007 .
6. SCHMIDT J W, FUNDAMENTALS OF DIGITAL SIMULATION MODELING, IN
PROCEEDINGS OF THE 12TH CONFERENCE ON WINTER SIMULATION, PP. 315-323, 1980.
7. MIZRAHI V V, "TREINAMENTO EM LINGUAGEM C", ED. PEARSON, 2A ED, 2008.
8. MIZRAHI V V, "TREINAMENTO EM LINGUAGEM C++: MÓDULO 1", ED. PRENTICE HALL, 2A ED, 2008.
9. MIZRAHI V V, "TREINAMENTO EM LINGUAGEM C++: MÓDULO 2", ED. LONGMAN, 2ª ED, 2008.