Моделируй физику

✔️Тот момент когда у тебя не было гидродинамики в школе, а изучать её начал сразу с Ландау/Лифшица.

🔷Да это странный момент, но факт. Для многих изучение движущихся жидкостей в институте сопряжено с ночными кошмарами и голосом в голове “не трудно показать, что…” или “очевидно…”. Лично считаю, что школьная программа должна восполниться изучением уравнения Бернулли. А некоторые можно было бы и убрать для уменьшения фантомных болей

Для тех, кто хочет всё таки поступить по уму, советую почитать книгу “Мир физической гидродинамики: от проблем турбулентности до физики космоса”. Да, некоторые главы могут быть сложны без знания диффуров. Но для первого погружения сойдёт

Если у вас есть свои рекомендации - пишите в комментарии⤵️

P.S. Для своих постов, как уже все поняли, я генерю картинки через нейронку. Эту назовём "прочтение диплома с научником"🙄

✔️С чего начать изучение математического моделирования?

Компьютерное математическое моделирование — мощный инструмент для анализа реальных процессов. Но многие новички (особенно школьники и студенты младших курсов) сталкиваются с вопросом: как подступиться к этой теме? Поделюсь своим мнением о ключевых шагах для старта:

1️⃣ Основа основ
Общая физика + высшая математика → База для любой модели. Даже при работе с абстрактными задачами важно сохранять здравый смысл и понимание физической сути процессов.

2️⃣ Базовые инструменты
Excel / Google-таблицы → Не только для обработки данных, но и для решения простейших задач.

QA-системы (Wolfram Alpha) → Решение сложных уравнений, визуализация графиков .

Нейросети → Умение писать точные промты — критически важный навык будущего.

3️⃣ Программирование — обязательный этап
Python / С-подобные языки → Стандарт для научных расчётов. Начинайте с изучения синтаксиса, но не трать на это слишком много времени.

Численные методы → Начните с простого: реализуйте, например, метод трапеций для интегрирования.

4️⃣ Написание собственных программ
Попробуйте закодить школьную задачу (например, движение частицы в электрическом поле). Даже если пока не знаете диффуры — помогут готовые библиотеки (SciPy, если говорим про Python).

5️⃣ Специализированное ПО
Repeat → Мощный бесплатный пакет с огромным потенциалом в будущем. Ещё буду писать про него)

CAD (T-Flex, Компас) → Базовое 3D-моделирование — must have для инженера. Хотя бы на базовом уровне

ЛОГОС / CadFlo → Для сложных систем: гидродинамика, теплообмен и другие инженерные задачи.

Если готовы дополнить этот список - пишите в комментарии⤵️

20 июня 1941 года мой прадед отметил своё 18-летие. Через два дня началась война. А через два месяца он уже был на фронте. Участвовал в освобождении родного села в Калужской области. Он прошёл всю войну, дважды был ранен, но дошёл до Победы — и встретил её в Кёнисберге. 

Он — один из миллионов героев, которые сражались не за награды, а за наше будущее. За то, чтобы мы могли жить. 

Сегодня, в День Победы, мы обязаны помнить не только их подвиг, но и их волю. Ту несгибаемую силу духа, что сломала фашизм. Ту стойкость, что подарила нам жизнь. 

Спасибо. Вечная память. И вечная ответственность — быть достойными их жертвы.

Прикольно... у кого file.read тоже отображается как ссылка?🤨 Похоже это и было так задумано

🔥Автоматизация рутины на Python

⚫️На днях я рассказывал про Linux и важность командной строки и bash. Но давайте смотреть правде в глаза: большинство пользователей всё равно работает на винде. PowerShell не взлетел стал оплотом системных администраторов, многие забывают, что python можно использовать для задач автоматизации, как отличная альтернатива. Кстати, помогает прокачать навыки программирования. Главное — подходить к автоматизации с умом: сначала вручную разберитесь с задачей, потом оптимизируйте процесс, и только затем пишите код для автоматизации. Так вы избежите ситуации, когда скрипт оказывается бесполезным. Проверенно...

Из собственного опыта могу выделить несколько полезных инструментов.
▶️Модуль os — это must have для работы с файловой системой. На Linux он раскрывается полностью, но и под Windows сойдёт: создание директорий, управление файлами, запуск внешних программ.

▶️Ещё одна частая задача, по крайней мере у меня, — массовая замена текста в файлах. Например, когда нужно сгенерировать множество похожих файлов с разными параметрами. Вот мой рабочий пример, который можно адаптировать под свои нужды:

import numpy as np

input_file = 'input.txt'  # Имя входного файла
output_prefix = 'output_'  # Префикс для выходных файлов
value_to_replace = '_NAME_' # это нужно вставить в том месте входного файла, которое будет меняться

# Создаем массив/список. Ясно что здесь я для примера написал, так то может что угодно быть - ФИО, даты, числа и тд 
values = np.arange(0, 20.0, 0.1)

# Читаем входной файл
with open(input_file, 'r') as file:
    content = file.read()

# Проходим по всем значениям и записываем в новые файлы
for value in values:
    # Заменяем значение в тексте
    new_content = content.replace(value_to_replace, str(value))

    # Формируем имя выходного файла
    output_file = f"{output_prefix}{value:.1f}.txt"

    # Записываем новое содержимое в выходной файл
    with open(output_file, 'w') as file:
        file.write(new_content)

Кроме этого, в Python есть и другие полезные модули.
▶️smtplib - пригодится для работы с почтой. Хотя лично я им не пользовался — знаю, что через него делают информационные рассылки.
▶️PyPDF2 поможет при работе с PDF-файлами, особенно если нужно что-то склеить или разобрать. Однако порой и онлайн инструментов может хватить, если задача однократная.
▶️openpyxl выручит, когда Pandas кажется избыточным для работы с Excel.
▶️А если нужно генерировать PDF-отчёты, стоит обратить внимание на reportlab

В итоге, автоматизация — это не про сложность, а про то, как избавить себя от рутины. Python здесь идеален: он гибкий, кросс-платформенный и достаточно простой, если не усложнять.

⚫️Мой опыт работы с Linux: плюсы, минусы и советы новичкам⚫️

◼️Немногие знают, но уже несколько лет я активно использую Linux в работе. Если быть точным, Linux — это не операционная система сама по себе, а ядро, на котором строятся дистрибутивы. Однако для простоты я буду называть его ОС. Мой переход на Linux был вынужденным: в лаборатории, где я работаю, уже давно стоит OpenSUSE. Хотя иногда я всё же возвращаюсь в Windows для отдельных задач, Linux стал моей основной средой работы. Заметив растущий интерес к этой системе среди коллег и учеников, решил поделиться своим опытом — как хорошим, так и не очень.

▶️Недостатки Linux.

Переход с Windows на Linux редко проходит гладко. Вот основные сложности, с которыми я столкнулся:

1. Многие привычные вещи в Linux устроены иначе: консоль, bash-скрипты, open-source проекты. Новичку придётся потратить время, чтобы в этом разобраться.

2. Книги и курсы по Linux устаревают быстрее, чем успевают выйти в печать. Основные моменты найти конечно же можно, но тонкости — только методом проб и ошибок. Всё решаемо, но требует времени и нервов.

3. Проблемы с ПО в Linux неизбежны, а поиск решений на форумах напоминает Morrowind — сложно, непредсказуемо и порой токсично. Половина комментариев сводится к обвинениям в некомпетентности, а дельных советов никто дать не может.

4. Многие аналоги Windows-программ в Linux либо отсутствуют, либо выглядят и работают неудобно. Особенно это касается специализированного ПО. Сюда же отмечу и установку некоторых драйверов (например, для NVIDIA).

▶️Плюсы Linux: почему оно того стоит?

Несмотря на недостатки, Linux остаётся моей основной системой, и вот почему:

1. За 6 лет использования система зависала считанные разы — и то по моей вине. Работает быстрее Windows, могу подтвердить

2. Почти все дистрибутивы бесплатны. В чём смысл тогда для разработчиков? 90% серверов и суперкомпьютеров работают на Linux — вот и ответ, откуда деньги.

3. Можно сделать систему идеально под себя: от интерфейса до глубокой автоматизации. Посмотрите, например, это видео— там показано, на что способен Linux в умелых руках.

4. Для повседневных задач и профессиональной работы в Linux уже есть большинство необходимых инструментов.

▶️Советы тем, кто хочет попробовать Linux

1. Для первого знакомства лучше подойдёт дистрибутив с KDE Plasma — стабильнее и удобнее, тк похож на Windows. Ubuntu не советую никому. Комментировать не буду даже...

2. Прежде чем ставить Linux как основной, попробуйте его в VirtualBox.

3. Используйте Flathub. Это лучший способ установки программ без головной боли с зависимостями.

4. Базовое понимание командной строки и BASH сильно упростит жизнь в Linux.

✔️Linux — не идеальная система, но если вы готовы разбираться, она даст вам стабильность и контроль над своим железом. Стоит ли переходить? Зависит от ваших задач. Но попробовать определённо стоит.

▶️Интенсив моей дипломницы завершён!

⚫️Ребята справились с заданиями и успешно закрыли курс. Очень круто, что они получили новые знания, а Ксения — просто молодец! Горжусь ей 💪

🔥Сегодня стартовал курс моей дипломницы по математической статистике. Глаза у ребят уже горят и потому уверен всё пройдёт на отлично

▶️Курс будет охватывает темы выходящие за пределы школьного курса и его уникальность, но и в тоже время прелесть, что ребята будут практиковаться на задачах по физике, программируя их на python.

◼️Недавно у меня состоялся жаркий спор с одним человеком, который меня убеждал в том, что школьники могут решать только однотипные задачи и не умеют программировать. Но так как человек будет что-то знать, если его не учить этому?

Иногда люди не хотят слышать правду, потому что не хотят, чтобы их иллюзии были разрушены.

Ф. Ницше

Всех обнял❤️

🔥Графен — это двумерный материал, состоящий из одного слоя атомов углерода, образующих гексагональную решетку. Ещё в 1947 году Филипп Уоллес впервые рассчитал электронные свойства графена, но посчитал его нестабильным. Долгое время считалось, что двумерные кристаллы не могут существовать при комнатной температуре из-за тепловых флуктуаций. Андрей Гейм и Константин Новосёлов впервые получили графен, используя метод механического отслаивания: они наклеивали липкую ленту на графит и отшелушивали слои, пока не оставался одноатомный слой.
Полученный материал помещали на подложку из оксида кремния и изучали его свойства, пока не доказали его стабильность и уникальные свойства.

Изучая этот вопрос нашёл немало источников по моделированию графена. Самой часто встречающейся программой для моделирования является LAMMPS

✔️Что радует - API реализован на python

pip install lammps

и любой желающий может проводить свои моделёжки.

✔️Что огорчает, но было ожидаемо, реализация даже простейшего кода вообще не простейшая задача.

Молекулярное моделирование - это всё же очень узкая область исследования. Но было интересно покопаться в проблеме. На рисунках результаты моделирования, визуализация проведена, как я понял, в OVITO. Надеюсь кому-то будет интересно. Приложу также сслыки на два git, где находил примеры реализованного кода.

Первый
Второй

🔥Как я попал на лекцию к Нобелевскому лауреату.

⚫️Короче, ездил я в Адлер на Всероссийский съезд учителей физики в Университет Сириус. Был там спикером от МИФИ и должен был рассказать про опыт преподавания физики в наших лицеях. Про эту поездку можно говорить отдельно, но сейчас не об этом. По программе первого дня были запланированы лекции представителей разных вузов и лекция самого Константина Новосёлова. Ну как бы ничего себе работая в школе задать вопрос человеку взявшему Нобелевку.

◼️По поводу его лекции и него самого. Чувствовалось, что он живёт своим детищем. С таким вдохновением и без пафоса он рассказывал про своё открытие около 1,5 часа. Причём с юмором.

В журнале Cosmopolitan была статья про самые востребованные профессии будущего. Специалисты по графену находятся в тройке лидеров. Ну если в Cosmopolitan про это написано, а это авторитетное мировое издание, то верить этому можно.

✔️Что я вынес для себя. Порой многие ошибочно считают, что учёные это такие душнилы и высокомерные снобы. Но в тот день я видел доказательство обратного. Могу утверждать, что можно быть простым в общении, спокойным и увлечённым своей работой человеком, и делать вещи переворачивающие саму историю.

Когда мне было лет 12, ночью, чтобы никто не услышал, посмотрел "Бегущий по лезвию" (1982). Темнота за окном, приглушённый звук, мрачные неоновые улицы Лос-Анджелеса — всё это врезалось в память навсегда.
Мир киберпанка жесток и недружелюбен, и, конечно, никто не хочет, чтобы наше будущее стало таким. Но прикоснуться к этой эстетике всё же желание есть. Взгляните, как строить графики в стиле cyberpunk на Python. Думаю, неоновые линии смотрятся куда эффектнее стандартных.

1️⃣ Ставим библиотеку:

pip install mplcyberpunk

2️⃣ В начале кода добавляем:

import matplotlib.pyplot as plt
import mplcyberpunk
import numpy as np

plt.style.use("cyberpunk")

P.S. Сам фильм очень рекомендую, но в 12 лет, пожалуй, рановато — слишком сложные темы там поднимаются. Вторая часть хороша, но не дотягивает до гнетущей атмосферы оригинала.

❓Хотите взглянуть на физику и математику под новым углом?

Центр Суперкомпьютерного моделирования НИЯУ МИФИ вновь открывает двери для лицеистов! Приглашаем вас на бесплатные семинары, где мы соединим математическую статистику и физику.

Что вас ждёт?
✔️ Три самых распространённых статистических распределения — биномиальное, нормальное и Пуассона— оживут на примерах из физики: от процесса радиоактивного распада до хаотичного движения молекул.
✔️ Двойной подход к решению: классические решения на бумаге vs. компьютерное моделирование на Python с визуализацией и углублённым анализом.

Этот курс создан аналитиком департамента информационных технологий города Москвы, а по совместительству магистранткой ЛапЛаз НИЯУ МИФИ, Ксенией Денисовной Норец.

🗓Когда?
23, 24 и 25 апреля в 17.00

🗺Где?
НИЯУ МИФИ, Центр Суперкомпьютерного моделирования НЛК 3.73

По окончанию курса, прошедшим будет выдан сертификат об успешном обучении

Не все знают, но в этом году у меня есть дипломница-магистрант. Она сделала просто мега-курс по статистике в физике для учащихся старших классов. Ксения большая молодец и я ею горжусь 🔥

🔥Немного юмора в этот понедельник

◼️Есть такой нидерландский учёный, нашего происхождения, Андрей Гейм. Он ещё в 2010 году получил Нобелевскую за открытие графена вместе с Константином Новосёловым. Но речь не об этом, а об одной его статье за 2001 год. Вот ссылка, если что на Sci-hub она есть. Только обратите внимание кто у Гейма стоит в соавторах. H.A.M.S. ter Tisha.

⚫️Статья была о диамагнитной левитации, и в одном из экспериментов его хомяк по кличке Тиша действительно "парил" в сильном магнитном поле. Гейм решил, что раз уж зверёк пострадал за науку, то пусть будет его соавтором.

Тот момент когда у хомяка индекса Хирша выше чем у многих.

▶️P.S. Кстати, если интересно, могу поделиться впечатлениями как однажды я был на лекции у уже упомянутого здесь Константина Новосёлова, где он рассказывал про графен и свою жизнь

🔥 «Земля — колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбели»

📆Сегодня, в День космонавтики, мы чествуем не только Юрия Гагарина, Сергея Королева и всех причастных к этому событию учёных и инженеров, но и того, кто зародил эту идею о покорения космоса в умах людей. Константин Эдуардович Циолковский - школьный учитель из Калуги, ставший отцом теоретической космонавтики.

⚫️В 1903 году, за полвека до первого спутника, он опубликовал труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где впервые научно обосновал возможность космических полётов с помощью ракет. И хотя сам он никогда не видел их запуска, его расчёты легли в основу всех будущих работ.

P.S. Лично для меня личность Циолковского интересна ещё и тем, что большую часть свои жизнь он работал в Калуге, периодически посещая селение Перемышль. Вероятно, мои предки, которые жили там же, могли его видеть.