Fizik (DR) (İngilizce)
Doktora TYYÇ: 8. Düzey QF-EHEA: 3. Düzey EQF-LLL: 8. Düzey

Ders Genel Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu: PHYS6205
Ders İsmi: Computing in High Energy Physics
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
AKTS
10
Öğretim Dili: İngilizce
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Zorunlu
Dersin Seviyesi:
Doktora TYYÇ:8. Düzey QF-EHEA:3. Düzey EQF-LLL:8. Düzey
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Prof. Dr. SERTAÇ ÖZTÜRK
Dersi Veren(ler): Prof.Dr. Sertaç Öztürk
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Yüksek enerji fiziği ve parçacık fiziğinde yaygın kullanılan veri analizi ve simülasyon programlarının tanıtılması ve öğretilmesi.
Dersin İçeriği: Temel linux komutları, C++ programlama dili, ROOT veri analiz programı, Pythia8 olay üreteci ve Geant4 simülasyon programı.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Temel Linux komutlarını öğrenilmesi
2) C++ programla dilinin öğrenilmesi
3) ROOT veri analizi programının öğrenilmesi. Veri histogramlarının, istatistiksel değerlerin üretilmesi.
4) Pythia8 olay üretme programının öğrenilmesi. Farklı parçacık çarpışma durumları ve parametreleri için olay üretme yöntemlerinin öğrenilmesi. Olay üretim sonuçlarının analizlerinin yapılması.
5) Geant4 simülasyon programının öğrenilmesi. Farklı detektör yapıları için radyasyon-madde etkileşim simülasyonların yapılması, sonuçların analiz edilmesi.

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Yüksek enerji fiziğinde kullanılan bilgisayar programlarına genel giriş, linux işletim sistemi ve temel linux komutları. Linux Pocket Guide, Daniel J. Barrett, O'Reilly Media
2) C++ programlamaya giriş. Değişkenler, operatörler, döngüler, fonksiyonlar. https://cplusplus.com/doc/tutorial/
3) C++ array, vektörler, işaretçiler, I/O https://cplusplus.com/doc/tutorial/
4) ROOT programına giriş, histogramlar ve grafikler https://root.cern/manual/
5) ROOT fit ve ntuples https://root.cern/manual/
6) Root ağaç yapısı https://root.cern/manual/
7) Pythia8 olay üretecine giriş, farklı süreçler için tesir kesiti hesabı ve olay üretimi https://www.pythia.org
8) Pythia 8 de farklı hadronizasyon süreçleri, root ile beraber çalıştırılması https://www.pythia.org
9) Geant4 simülasyon programına giriş https://geant4.web.cern.ch/docs/
10) Geant4'de geometri tanımlama https://geant4.web.cern.ch/docs/
11) Geant4'de izler ve fizik listeleri https://geant4.web.cern.ch/docs/
12) Geant4 de optiksel süreçler https://geant4.web.cern.ch/docs/
13) Proje sunumu
14) Proje sunumu

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: ROOT manual, Pythia8 manual, Geant4 manual
Diğer Kaynaklar: https://root.cern
https://www.pythia.org
https://geant4.web.cern.ch
https://cplusplus.com

Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi

Course Learning Outcomes

1

2

3

4

5

Program Kazanımları
1) Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği alanında temel ve güncel kuramlar ile deneysel yöntemlere hakim olma. 3 3 3 3 3
2) Edinilen kuramsal bilgilerin uygulama alanında etkili olarak kullanılması. 1 1 2 2 2
3) Deneysel çalışmalarda analiz araçlarını ve donanımları kullanma yetkinliği. 2 2 3 3 3
4) Parçacık algıçları ve/veya parçacık hızlandırıcıları hakkında ileri seviyede tasarım yetkinliği. 1 1 2 2 3
5) Veri okuma, veri analizi ve veri işleme konularına hakim olma. 1 2 3 2 2
6) Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği alanında bağımsız araştırma yapma yetkinliği. 2 2 3 3 3
7) Parçacık Algıçları ve Parçacık Hızlandırıcıları ile ilgili Ar-Ge ve/veya Ür-Ge tecrübesine sahip olma. 1 2 2 2 3
8) Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği alanındaki deneysel ve fenomenolojik araştırma faaliyetlerinin gerektirdiği kolaboratif çalışma yetkinliği. 2 2 2 2 2
9) Veri analizinden algıç ve hızlandırıcı tasarımına kadar parçacık fiziği araştırma ve uygulamalarının gerektirdiği yazılım ve donanımı kavrama, kullanma ve geliştirme yetkinliği. 2 2 3 2 3

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Orta 3 En Yüksek
       
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği alanında temel ve güncel kuramlar ile deneysel yöntemlere hakim olma. 2
2) Edinilen kuramsal bilgilerin uygulama alanında etkili olarak kullanılması. 2
3) Deneysel çalışmalarda analiz araçlarını ve donanımları kullanma yetkinliği. 3
4) Parçacık algıçları ve/veya parçacık hızlandırıcıları hakkında ileri seviyede tasarım yetkinliği. 3
5) Veri okuma, veri analizi ve veri işleme konularına hakim olma. 2
6) Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği alanında bağımsız araştırma yapma yetkinliği. 3
7) Parçacık Algıçları ve Parçacık Hızlandırıcıları ile ilgili Ar-Ge ve/veya Ür-Ge tecrübesine sahip olma. 2
8) Yüksek Enerji ve Parçacık Fiziği alanındaki deneysel ve fenomenolojik araştırma faaliyetlerinin gerektirdiği kolaboratif çalışma yetkinliği. 2
9) Veri analizinden algıç ve hızlandırıcı tasarımına kadar parçacık fiziği araştırma ve uygulamalarının gerektirdiği yazılım ve donanımı kavrama, kullanma ve geliştirme yetkinliği. 3

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Sunum 2 % 40
Projeler 2 % 60
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 100
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI %
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Aktiviteye Hazırlık Aktivitede Harçanan Süre Aktivite Gereksinimi İçin Süre İş Yükü
Ders Saati 14 3 2 1 84
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 3 2 1 84
Sunum / Seminer 2 4 4 2 20
Proje 2 5 5 3 26
Ödevler 5 3 3 2 40
Toplam İş Yükü 254