足球比赛结果大学参议院提案 63-21
新的研究生证书：高级计算物理学
提交者：物理系联合主办：计算机科学系
1。版本日期：2021 年 3 月 29 日
2。提案者联系方式: Issei Nakamura (inakamur@mtu.edu), Ranjit Pati (patir@mtu.edu), John Jaszczak (jaszczak@mtu.edu), Yoke Khin Yap (ykyap@mtu.edu), and Ravi Pandey (pandey@mtu.edu)
3。跨学科计划：已获得院长会议的合作部门和学院的批准 理事会，然后转发给教务长办公室和参议院。咨询和行政 职责将完全由物理系负责。
4。一般描述和特征：此 9 学分的研究生证书位于“高级计算物理”包括以下目标：
a) 吸引对计算感兴趣的研究生加入我们的研究生课程 物理学解决跨学科问题。b) 提供科学和工程领域广泛的计算技术 给研究生。c) 通过实践提高研究生的可信度和市场竞争力 他们未来职业所需的技能和知识背景。
目录说明：“中的毕业证书高级计算物理”开发编程基础、UNIX 计算环境、系统库、 和计算机图形学，使学生能够开始探索更先进的计算 主题。学生 (1) 学习基础和高级数值算法，(2) 开发和 使用这些新技能要素实施数值方法和计算机模拟， 工具和知识，以及（3）探索先进计算在科学中的应用 他们研究领域的问题。
研究生学习成果 (GLO) 评估GLO 1：完成证书后，学生将能够发展或增强 先进的计算技术并在高性能中执行物理模拟 计算环境。
GLO 2：获得此证书的学生将能够检查和分析计算 使用所教授的先进方法获得物理结果并解释数据。
5。节目名称：“高级计算物理研究生证书”
6。基本原理数值编程和计算机模拟现在在任何学科中都无处不在 在物理学中。因此，计算物理学已经成为一个有吸引力的毕业生领域 希望获得先进和现代技能来解决跨学科问题的学生 问题。高级计算物理证书将为他们提供 对他们额外努力的认可，因此将增加该产品的市场价值 学生。
7。相关方案的讨论我们提议的证书的独特之处在于它的要求以及以物理为重点的融合， 与各种跨学科科目相关的计算课程。其他几个 大学提供类似的证书课程，涉及更一般的实践 科学计算。这些例子包括以下大学：
德克萨斯 A&M 大学 (https://catalog.tamu.edu/graduate/colleges-schools-intersubject/science/interdepartmental/computational-sciences-certificate/)
马里兰大学 (https://amsc.umd.edu/academics/program-concentrations/scientific-computation.html?id=74)
布法罗大学 (https://grad.buffalo.edu/programs/computational-science-ac.html)
从这些链接中的信息来看，没有证据表明这些外部程序 正在网上提供。
8。预计入学人数表 1 显示了在假设更激进的情况下估计的最低目标 将部署营销策略。报名上限取决于报名人数 可以分配给每门课程的部分。该证书可以在线提供 将来当必修课和选修课成为网络版时 可用。
表 1. 按年份估计的最低入学人数。
| 学年 | 校园内 |
| 2021-2022 | 2 |
| 2022-2023 | 2 |
| 2023-2024 | 3 |
| 2024-2025 | 3 |
| 2025-2026 | 4 |
9。课程设计此 9 学分证书包含两门必修课程和一门选修课程。 4000 级最多可以有 3 个学分。必修课和选修课 下面给出了列表以及课程描述。预计学生 将与项目顾问合作选择适合他们兴趣的课程 必备技能。
必修课程 - 6 学分PH 4390 物理学计算方法（3 学分）PH 5395 物理计算机模拟（3 学分）
选修课程 - 至少 3 学分CS/EE 5841 机器学习（3 学分）UN 5390 科学计算（3 学分）CS/EE 5821 计算智能 - 理论与应用（3 学分）MA 5761 计算统计（3 学分）CS 5491 云计算（3 学分）PH 5396 – 天文学中的统计、数据挖掘和机器学习（3 学分）
课程说明PH 4390 -物理学计算方法分析和可视化物理问题的数值和计算机方法概述 力学、电磁学和量子力学。实用性和潜在的陷阱 这些方法、编程的基本概念、UNIX计算环境、系统 包括库和计算机图形。
PH5395 - 物理学中的计算机模拟计算研究是物理学、材料科学和工程学不可或缺的一部分。 本课程适合有兴趣的高年级本科生和研究生 从事凝聚态物理学、天体物理学、生物物理学等研究领域， 大气物理、化学工程、机械工程、电气工程、 以及其他相关领域。
CS/EE 5841 - 机器学习本课程将探讨机器学习的基础技术。主题是 来自无监督和监督学习领域。涵盖的具体方法 包括朴素贝叶斯、决策树、支持向量机 (SVM)、集成和 聚类方法。
联合国5390 - 科学计算本课程以 Linux 环境为背景，介绍用于开发的 Foss 工具 计算和可视化工作流程。学生将学习翻译问题 进入程序，了解错误来源，并进行调试，提高性能 并对代码进行并行化。
CS/EE 5821 - 计算智能 - 理论与应用本课程涵盖计算智能的四个主要范式，即模糊 系统、人工神经网络、进化计算和群体智能， 以及它们的集成以开发混合系统。计算智能的应用 包括分类、回归、聚类、控制、机器人等
MA 5761 - 计算统计计算密集型统计方法简介。主题包括重采样 方法、蒙特卡罗模拟方法、估计函数的平滑技术、 以及探索数据结构的方法。本课程将使用统计软件 S-加号。
CS 5491 - 云计算云计算原理、方法和领先技术概述。 主题包括云计算概念：Hadoop、MapReduce；软件即服务 （软件即服务）；平台即服务（PaaS）；基础设施即服务 (IaaS)；工作量 模式和资源管理；迁移到云端；和案例研究。学生 将使用 Amazon 或 IBM 云服务构建自己的云应用程序。
PH 5396 - 天文学中的统计、数据挖掘和机器学习本课程侧重于通过以下方式解决现代天文学和天体物理学问题 统计推断、机器学习算法和数据挖掘技术。学生 将获得天体物理学中的数据集和研究问题，并将学习 如何制定解决方案。
10。新课程描述PH5395 - 物理学中的计算机模拟计算研究是物理学、材料科学和工程学不可或缺的一部分。本课程适合感兴趣的高年级本科生和研究生 从事凝聚态物理学、天体物理学、生物物理学等研究领域， 大气物理、化学工程、机械工程、电气工程、 以及其他相关领域。
11。显示完成时间的模型时间表最短完成时间为两个学期。典型的时间表如下所示。
| 秋季学期 | 春季学期 |
| PH 4390 物理学计算方法 | PH 5395 物理计算机模拟 |
| 选修课（如果不在秋季，则在春季） | 选修课（如果不在秋季，则在春季） |
12。图书馆和其他学习资源不需要额外的图书馆或其他学习资源。
13。可用/所需设备的描述不需要额外的设备。
14。计划费用预计不会产生额外的计划费用。
15。认证要求无
16。计划实施日期该计划预计于 2021 年秋季开始。证书计划将在 一旦建立并切实可行，就将其扩展为在线计划。
新计划的其他信息：
1。特定计划的政策、法规和规则。该计划将遵循参议院研究生证书政策 411.1。无需额外 除上述课程要求外，还适用特定于计划的政策。
2。日程安排计划校园部分不需要更改课程安排，而在线部分 可以异步实现。
3。空间此证书不需要额外的空间。
4。教师简历The associated faculty who have taught or can teach the related courses are given 下面。 Examples of faculty webpages are embedded with the faculty names.
PH 4390：罗伯特·J·内米罗夫（物理学）PH 5395：埃琳娜·朱萨玛（物理学）CS/EE 5841：袁晓勇（应用计算/计算机科学）UN 5390：Gowtham（电气和计算机工程/物理）CS/EE 5821：蒂莫西·哈文斯（电气和计算机工程）
审批流程部门批准：2021 年 1 月 22 日科学与艺术学院：2021 年 2 月 15 日研究生院委员会：2021 年 3 月 2 日教务长办公室和院长理事会：2021 年 3 月 15 日参议院批准：4/21/21总统批准：4/26/21
2021 年 4 月 7 日