Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Multiescala, Mètodes Coarse-Grained i Mètodes Mixtes

Codi de l'assignatura: 572555

Curs acadèmic: 2020-2021

Coordinació: Giancarlo Franzese

Departament: Departament de Física de la Matèria Condensada

crèdits: 3

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 75

 

Activitats presencials i/o no presencials

30

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

24

 

-  Seminari

Presencial i no presencial

 

6

Treball tutelat/dirigit

15

Aprenentatge autònom

30

 

 

Competències que es desenvolupen

 


COMPETÈNCIES BÀSIQUES

CB6 - Posseir i comprendre coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament i/o aplicació d’idees, sovint en un context de recerca.

CB7 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contextos més amplis (o multidisciplinaris) relatius al seu camp d’estudi.

COMPETÈNCIES GENERALS

CG2 - Ser capaç de consultar la bibliografia científica, bases de dades i analitzar documents cientificotècnics en anglès.

CG4 - Ser capaç de concebre i dissenyar un procés d’investigació.

CG5 - Ser capaç de predir i controlar l’evolució de situacions complexes mitjançant el desenvolupament de noves i innovadores metodologies de treball adaptades a l’àmbit científic/investigador, tecnològic o professional concret, en general multidisciplinari, en el qual es desenvolupi la seva activitat.

CG6 - Desenvolupar l’autonomia suficient per participar en projectes d’investigació i col·laboracions científiques o tecnològiques dins el seu àmbit temàtic, en contextos interdisciplinaris i, si s’escau, amb una alta component de transferència del coneixement.

COMPETÈNCIES TRANSVERSALS

CT1 - Ser autònom, dinàmic i organitzat, amb capacitat analítica i de síntesi, amb capacitat d’anàlisi crítica i amb capacitat de prospectiva.

CT2 - Tenir capacitat d’autoavaluació i capacitat autocrítica constructiva.

CT3 - Ser capaç de treballar en equip i d’adaptar-se a equips multidisciplinaris i internacionals a diferents escales.

CT4 - Tenir capacitat d’anàlisi, de síntesi, d’adquirir perspectives globals i d’aplicació dels coneixements a casos pràctics.

CT5 - Tenir la capacitat de prendre decisions i d’adaptació a situacions noves.

COMPETÈNCIES ESPECÍFIQUES
CE1 - Ser capaç de treballar en els entorns informàtics que s’empren en el els àmbits de la modelització atomística i multiescala.

CE6 - Comprendre les diferents escales de temps i longitud en la Naturalesa i els formalismes físico-matemàtics que s’apliquen en cadascuna d’elles.

CE13 - Donat un material, fenomen físic o químic o sistema complex que es vulgui modelitzar, ser capaç d’avaluar i seleccionar les escales de temps i longitud en les que aquest fenomen té lloc.

CE14 - Donat un material, fenomen físic o químic o sistema complex que es vulgui modelitzar, ser capaç d’avaluar i seleccionar quines són les millors tècniques de modelització o simulació per descriure-ho en funció de la seva escala espai-temporal.

CE20 - Ser capaç d’usar els diferents paquets informàtics disponibles que permeten aplicar diferents tècniques de modelització molecular estàndard.

CE21 - Comprendre els fonaments de les tècniques de simulació basades en camps de força.

CE22 - Comprendre els fonaments de les tècniques de simulació multiescala basades en models coarse-graining.

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

Referits a coneixements
-Conèixer la fonamentació dels diferents mètodes de simulació a escala mesoscòpica.

-Familiarització amb diferents casos particulars de descripció a diferents escales de longitud i temps.

-Saber resoldre problemes pràctics de l’aplicació dels mètodes estudiats.

 

Referits a habilitats, destreses

-Saber buscar i organitzar la informació relacionada amb la matèria en les fonts primàries i secundàries.

 

Referits a actituds, valors i normes

-Mostrar una actitud positiva envers l’assignatura.

-Tenir curiositat envers els exemples pràctics que es vagin presentant durant l’assignatura.

-Analitzar de manera critica els resultats obtinguts en el desenvolupament dels treballs pràctics.

-Saber organitzar-se i planificar bé la feina a fer durant el desenvolupament de l’assignatura.

-Ser capaç̧ de fer servir la bibliografia recomanada per ampliar coneixements.

 

 

Blocs temàtics

 

Núm..

Títol

1

Introducció als problemes multiescala

*  

Jerarquia de models físico-químics.  

Exemples de models multi-física.

2

Coarse-Graining.

*  

Simulació jeràrquica per a l’estructura i la dinàmica dels polímers.

El mètode d’anàlisi d’histogrames ponderats per a càlculs d’energia lliure.

Umbrella Sampling i Potencial de Forces Mitjanes.

Plegament de proteïnes. Agregació de proteïnes.

3

Rare events.

*  

Dinàmica activada. Creuament de barreres.

             Transition Path Sampling. Metadinàmica.

4

Dinàmiques mesoscòpiques.

*  

Fonamentació teòrica de la separació d’escales.

Dinàmica de Langevin i browniana.

Dinàmica de reacció-difusió en entorns aglomerats.

Dinàmica Dissipativa Mesoscòpica. Dinàmica Dissipativa  de Partícules.

Dinàmica Rotacional Estocàstica.

Autòmats Cel·lular Lattice Gas. Lattice Boltzmann.

5

Mètodes hybrids

*  

QM/MM: Seminari amb aplicació a enzims

Acoblament dinàmica molecular /  Dinàmica contínua de fluids.

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

- Classes magistrals: A les classes magistrals s’exposen els continguts de l’assignatura de forma oral per part d’un professor o professora sense la participació activa de l’alumnat.

- Treball en grup: Activitat d’aprenentatge que s’ha de fer mitjançant la col·laboració entre els membres d’un grup.

- Treball escrit: Activitat consistent en la presentació d’un document escrit.

- Activitats d’aplicació: Amb les activitats d’aplicació s’aconsegueix contextualitzar l’aprenentatge teòric a través de la seva aplicació a un fet, succés, situació, dada o fenomen concret, seleccionat perquè faciliti l’aprenentatge.

- Resolució de problemes: En l’activitat de resolució de problemes, el professorat presenta una qüestió complexa que l’alumnat ha de resoldre, ja sigui treballant individualment, o en equip.

- Exercicis pràctics: l’activitat basada en els exercicis pràctics consisteix en la formulació, anàlisi, resolució o debat d’un problema relacionat amb la temàtica de l’assignatura. Aquesta activitat té com a objectiu l’aprenentatge mitjançant la pràctica de coneixements o habilitats programats.

- Pràctiques: Permeten aplicar i configurar, a nivell pràctic, la teoria d’un àmbit de coneixement en un context concret.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

- Proves escrites: estudi de casos, resolució de problemes (45%)
- Proves orals (exposicions) i/o Treballs realitzats per l’estudiant (memòries, projectes) (55%)

 

Avaluació única


L’alumnat que ho sol·liciti serà avaluat amb una sola prova global que suposa el 100 % de la qualificació total. Per renunciar a l’avaluació continuada, i demanar l’avaluació única cal que l’estudiant presenti al professor la instància que hi ha a aquest efecte al web de la facultat, abans de la primera prova d’avaluació continuada de l’assignatura.

Els alumnes que hagin estat qualificats amb una nota mínima de 3,5 poden ser reavaluats. La reavaluació consisteix en una prova de síntesi escrita que inclou tot el programa de l’assignatura. La reavaluació es fa en les dates que determini el Consell d’Estudis. La nota final és la més favorable de les dues, la de l’avaluació única o la de la reavaluació. L’estudiant que, havent superat l’assignatura, vulgui millorar la nota a la reavaluació, ha de renunciar a la qualificació mitjançant un escrit presentat al professor amb còpia a la Secretaria del centre.

Aquestes proves poden constar de diverses preguntes curtes, temes, preguntes amb exercicis relacionats i problemes. La puntuació de cada qüestió, pregunta o problema s’indica a l’enunciat de l’examen.