Bộ môn Tin học Vật lý

BỘ MÔN TIN HỌC VẬT LÍ, MỘT THÀNH VIÊN TRẺ CỦA KHOA VẬT LÍ

 

      Tin học Vật lí (THVL) là môn  khoa học liên kết các khoa học Vật lí, máy tính, toán học ứng dụng để giải quyết các nhiệm vụ khoa học mang tính thực tiễn và thường là phức tạp. Phạm vi hoạt động của bộ môn khoa học khá rộng bao gồm việc mô hình hóa và mô phỏng các hiện tượng Vật lí, nghiên cứu chế tạo các vật liệu, mô hình hóa các hình thái môi trường, làm sạch các nhiễm xạ hạt nhân, nghiên cứu sự vận chuyển của nước ngầm, trợ giúp phân tích hình ảnh trong y học hay vệ tinh, tham gia vào quá trình giải mã gien và proteins, hỗ trợ công tác quản lý và phân phối nguồn năng lượng của mỗi một đất nước, vv... THVL là cầu nối giữa khoa học thực nghiệm và khoa học lý thuyết.

      Bộ môn Tin học Vật lí được thành lập năm 2002 trên cơ sở là Phòng thí nghiệm Tin học Vật lí, (PTN THVL được thành lập tại Khoa Vật lí năm 2001).

      Nhìn lại từ trước cho đến nay trong Vật lí, theo truyền thống người ta phân chia ngành khoa học này thành ra lĩnh vực nghiên cứu tương đối tách biệt nhau là lý thuyết và thực nghiệm. Các nhà Vật lí lý thuyết bằng công cụ Toán - Lý, phát triển và đề ra những lý thuyết mới, soi đường cho các nhà thực nghiệm kiểm định và phát triển tiếp theo. Ngược lại, các nhà Vật lí thực nghiệm một mặt kiểm định lại các phần lý thuyết đã được phát hiện, đồng thời thu thập các hiện tượng số liệu thực nghiệm đề xuất cho các nhà Vật lí lý thuyết phát triển đề xuất các minh giải tối ưu.

      Hiện nay, nhờ sự phát triển của khoa học và kỹ thuật về các công cụ tính toán cũng như các ngôn ngữ lập trình mà trong Vật lí đã hình thành một lĩnh vực nghiên cứu mới: Tin học Vật lí, một lĩnh vực nghiên cứu trung gian giữa lý thuyết và thực nghiệm. THVL đưa ra những dự đoán định lượng cần thiết giúp cho các lý thuyết phát triển, đồng thời mở đường cho thực nghiệm tiếp tục kiểm nghiệm kết quả. Thông qua phương pháp mô phỏng, mô hình hóa THVL sử dụng máy tính tiến hành các “thực nghiệm” trước khi các nhà Vật lí thực nghiệm thật sự khẳng định các tính chất bản chất Vật lí của các hiện tượng được phát hiện.

      Ngày nay công nghệ thông tin đã tạo nên một cuộc cách mạng trong nền kinh tế trí thức. Tin học đã xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực hoạt động của con người và Vật lí cũng không nằm ngòai xu hướng này. Chỉ có những nhà Vật lí thực thụ với những hiểu biết cơ bản về các khoa học tính toán mới có thể xây dựng được chuyên ngành THVL nhằm đáp ứng các yêu cầu của một lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng mới. THVL tạo điều kiện cho các nhà Vật lí hiểu biết sâu sắc các hiện tượng, bản chất của các quy luật Vật lí qua các phương pháp mô hình mô phỏng, khuyến khích các nhà Vật lí khám phá thêm các quy luật Vật lí qua các thay đổi về các điều kiện cũng như các thông số của các mô hình trên máy tính. THVL còn mở rộng khả năng nghiên cứu các bài toán Vật lí và kỹ thuật phức tạp mà trước đây không thể giải được nhờ sử dụng các tính toán mô phỏng trên máy tính, cung cấp các kết quả nghiên cứu định lượng bằng số mà trước đây các phương pháp tính toán truyền thống không thể nào đạt được. THVL còn trang bị kiến thức lập trình trên các ngôn ngữ khác nhau cho các sinh viên không phải thuộc chuyên ngành của Khoa Vật lí nhằm khuyến khích khả năng tiến hành nghiên cứu theo chuyên môn của mình trên các máy tính.

      Theo kinh nghiệm tổng kết được từ các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực tin học Vật lí trên thế giới, thì ngành khoa học này có ba nhiệm vụ chính sau đây (http://www.rmc.ca/external/iupapc20):

  • Xây dựng mô hình bằng số và symbolic cũng như thuật toán cho các quá trình mô phỏng các hệ thống Vật lí cũng như kỹ thuật.

  • Tu chỉnh và xử lý các số liệu thực nghiệm.

  • Thiết lập cơ sở Vật lí cho ngành chế tạo máy tính.

      Kết hợp với phương hướng tổng quát kể trên với trình độ hoàn cảnh và các điều kiện cụ thể cũng như khả năng của đội ngũ cán bộ  giảng dạy hiện tại trong bộ môn, bước đầu mục tiêu đào tạo các cử nhân Vật lí chuyên ngành Tin học Vật lí như sau:

  • Trang bị các kiến thức cơ bản về Vật lí, toán học;

  • Cung cấp các kỹ năng lập trình trên máy tính theo các ngôn ngữ hiện đại khác nhau cũng như những khái niệm cơ bản về công nghệ thông tin;

  • Cung cấp kỹ năng thu thập, xử lý và minh giải, điều khiển các số liệu thực nghiệm;

  • Trang bị các kiến thức về xây dựng các bài toán dạng mô hình và mô phỏng.

      Với những kiến thức cơ bản thu thập được trong quá trình học tập tại Khoa Vật lí và tại Bộ môn Tin học Vật lí sinh viên chuyên ngành THVL có thể làm việc hiệu quả đúng chuyên môn tại các cơ sơ nghiên cứu khoa học, các viện nghiên cứu, ..., giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng, trung học phổ thông hoặc tiếp tục học theo học các bậc cao hơn hoặc tu nghiệp theo chuyên ngành tại nước ngoài, hoặc làm việc tại các công ty, các tổ chức khác nhau có sử dụng tin học.

 

(Trích từ bài viết “BỘ MÔN TIN HỌC Vật lí, MỘT THÀNH VIÊN TRẺ  CỦA KHOA Vật lí” của GS.TS Tôn Tích Ái trong dịp kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Khoa Vật lí, Đại học Tổng hợp Hà Nội)

Khoa Vật lý
  • Website 60 nam
  • Website cựu sinh viên