Dersin Ayrıntıları
YarıyılKoduAdıT+U+LKrediAKTSSon Güncelleme Tarihi
2FZK838MOLEKÜLER MODELLEME3+0+03605.11.2025

 
Dersin Detayları
Dersin Dili Türkçe
Dersin Düzeyi Yüksek Lisans
Bölümü / Programı Fizik Tezli Yüksek Lisans
Öğrenim Türü Örgün Öğretim
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Öğretim Şekli Yüz Yüze
Dersin Amacı Bu dersin amacı, öğrencilere fiziksel, kimyasal ve biyolojik sistemleri atomik ve moleküler seviyede anlamak için kullanılan temel hesaplamalı yöntemleri ve simülasyon tekniklerini tanıtmaktır. Ders, kuantum mekaniksel (ab-initio) yaklaşımların temellerinden, klasik (Moleküler Dinamik ve Monte Carlo) simülasyonlara kadar geniş bir yelpazeyi kapsar. Öğrencilerin, bir modelleme problemini nasıl formüle edeceklerini, uygun simülasyon tekniğini nasıl seçeceklerini, basit simülasyonları nasıl yürüteceklerini ve elde edilen verileri nasıl analiz edip yorumlayacaklarını öğrenmeleri hedeflenmektedir.
Dersin İçeriği Ders, hesaplamalı fiziğin moleküler sistemlere uygulanmasını kapsar. Konular arasında modelleme tekniklerine giriş; kuantum mekaniksel yöntemlerin (Hartree-Fock, DFT) temelleri; klasik kuvvet alanları ve potansiyel enerji yüzeyleri; enerji minimizasyonu; Moleküler Dinamik (MD) simülasyonları (integrasyon algoritmaları, termostatlar, barostatlar); Monte Carlo (MC) simülasyonları (Metropolis algoritması) ve simülasyon verilerinin analizi (yapısal ve dinamik özellikler) yer almaktadır.
Dersin Yöntem ve Teknikleri
Ön Koşulları Yok
Dersin Koordinatörü Yok
Dersi Verenler Doç. Dr. Çağatay YAMÇIÇIER cagatayyamcicier@osmaniye.edu.tr
Dersin Yardımcıları Yok
Dersin Staj Durumu Yok

Ders Kaynakları
Kaynaklar Leach, A. R.. Molecular Modelling: Principles and Applications. Pearson Education.
Ders Notları Leach, A. R.. Molecular Modelling: Principles and Applications. Pearson Education.
Dökümanlar Leach, A. R.. Molecular Modelling: Principles and Applications. Pearson Education.

Ders Yapısı
Matematik ve Temel Bilimler %40
Mühendislik Bilimleri %30
Fen Bilimleri %30

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.

Değerlendirme Ölçütleri
Veri yok

 
AKTS Hesaplama İçeriği
İş Yükü Sayısı Süre Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi 14 3 42
Sınıf Dışı Ç. Süresi 14 3 42
Ödevler 14 3 42
Ara Sınavlar 1 15 15
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 25 25
Toplam İş Yükü   AKTS Kredisi : 6 166

 
Dersin Öğrenme Çıktıları: Bu dersin başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla öğrenciler şunları yapabileceklerdir:
Sıra NoAçıklama
1 Moleküler modellemenin temel yaklaşımlarını (kuantum, atomistik, kaba-taneli) ve bu yaklaşımların fiziksel temellerini açıklayabilir.
2 Kuantum kimyası yöntemlerinin (özellikle Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi - DFT) temel prensiplerini ve sınırlılıklarını tanımlayabilir.
3 Klasik simülasyonlarda kullanılan kuvvet alanlarının (force fields) ve potansiyel enerji yüzeylerinin önemini ve bileşenlerini açıklayabilir.
4 Moleküler Dinamik (MD) simülasyonlarının temel algoritmalarını (örn: Verlet integrasyonu) ve farklı termodinamik toplulukların (NVE, NVT, NPT) nasıl uygulandığını analiz edebilir.
5 Monte Carlo (MC) simülasyonlarının (örn: Metropolis algoritması) istatistiksel mekanik temellerini ve MD yöntemlerinden farklarını karşılaştırabilir.
6 Basit bir moleküler sistem (örn: bir sıvı veya basit bir katı) için standart bir simülasyon paket yazılımı kullanarak simülasyon kurabilir, çalıştırabilir ve temel çıktıları (enerji, sıcaklık, basınç) alabilir.
7 Simülasyon sonuçlarından temel yapısal (örn: Radyal Dağılım Fonksiyonu - RDF) ve dinamik (örn: difüzyon katsayısı) özellikleri hesaplayabilir ve bu sonuçları teorik/deneysel verilerle eleştirel bir şekilde ilişkilendirebilir.

 
Ders Konuları
HaftaKonuÖn HazırlıkDökümanlar
1 Giriş: Neden Modelleme? Ölçekler (Kuantum-Atomistik)
2 Kuantum Mekaniksel Yöntemlere Giriş (HF, DFT)
3 Kuvvet Alanları ve Potansiyel Enerji Yüzeyleri
4 Enerji Minimizasyonu Teknikleri
5 Moleküler Dinamik (MD): Temel Kavramlar, Verlet Algoritması
6 MD Simülasyon Adımları: Başlatma, Dengeleme, Üretim
7 MD Toplulukları I: NVE ve NVT (Termostatlar)
8 MD Toplulukları I: NVE ve NVT (Termostatlar)
9 MD Toplulukları II: NPT (Barostatlar)
10 Monte Carlo (MC) Yöntemlerine Giriş
11 MC Yöntemleri: Metropolis Algoritması, MD vs MC
12 Simülasyon Analizi I: Yapısal Özellikler (RDF)
13 Simülasyon Analizi II: Dinamik Özellikler (MSD, Difüzyon)
14 İleri Konular: Kaba-Taneli Modeller, Biyofizik Uyg.
15 Final sınavı

 
Dersin Program Çıktılarına Katkısı
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12
Tüm 5 3 4 4 4 1 1 2 4 3 1 3
Ö1 5 3 3 2 4 1 1 2 2 2 1 2
Ö2 5 3 4 3 4 1 1 2 3 3 1 3
Ö3 5 3 4 3 4 1 1 2 2 3 1 3
Ö4 5 3 4 4 3 1 1 2 5 2 1 2
Ö5 5 3 4 4 3 1 1 2 5 2 1 2
Ö6 4 3 4 5 4 2 1 3 5 4 1 3
Ö7 5 4 5 4 4 2 1 3 4 4 1 3

  Katkı Düzeyi: 1: Çok Düşük 2: Düşük 3: Orta 4: Yüksek 5: Çok Yüksek

  
  https://obs.osmaniye.edu.tr/oibs/bologna/progCourseDetails.aspx?curCourse=253567&lang=tr