Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit


MAT 118A: Partial Differential Equations

Final Project Description

Partial Differential Equations is a diverse, active area of research that with many cross-discipline              applications and implications. This final project gives you the opportunity to further explore a topic of    your choice in PDEs. Projects will be completed in groups of 1-3. The project may be completed                individually, however, it is recommended that you work in groups. Learning to effectively communicate scientific and technical knowledge with a team is an important skill to have in today’s world.

Outcome: Well-done projects will demonstrate that you learned something and did some math. The     group should work on a common topic, but each group member needs to have done some analysis,         worked out an example, or have some tangible outcome. What outcome you can complete will possibly be dependent on the topic you select - if you have questions, please ask!

Components: More information on the two components is included below. See the rubrics for how these components will be graded.

•    A group visual: The format of the visual component is up to your group! The requirement is that the visual clearly and effectively conveys the groups topic to your fellow students. Your                 presentation should introduce any new math techniques or definitions, convey why the topic is   important, and summarize the outcomes. It should be clear how the individual portions                 contribute to the larger group goal.

Possible formats for the visual component include a scientific poster, instructional tutorial,            recorded presentation, etc. If you have an idea for a visual component, but you are unsure if it is appropriate – let’s talk! Visuals should have an electronic format as they will be posted on a         Canvas discussion board. Part of your project grade will be viewing and commenting on the          visuals of other groups. If your visual component takes the form of a video, it should be a              maximum of 10 minutes.

•    An individual paper: A paper written by each member of the group. I do not want three of the   same paper! Your paper should reflect the full group’s work by summarizing the entire project,  but focusing on what aspect you completed.  While there is no length limit, as some topics          naturally lead to more or less space, being precise and concise is a necessity in well-written         scientific papers. Without figures and large formulas, the text of your paper should be at least 3 pages and no more than 7 pages. Your paper should address the following points (not                   necessarily in the listed order):

o Motivation for the topic – why should the reader care about this topic?

o Overview of the mathematics involved. Describe the necessary mathematics so that one of your classmates could understand your paper.

o Summary of full group project

o What you did! Clearly describe the outcome, result, analysis, or example that you did. Figures are helpful here (for most topics).

o A discussion of your outcome and open questions

 

Presentation        35%

Paper                  65%

 

Topic suggestions: I am including a list of topics you can choose from, but you have a lot of freedom in the subject area. The only requirement is that it is related to partial differential equations. These           suggested areas are very broad and include many focus areas; therefore, there can be more than one   group per topic. The listed topics are by no means exhaustive.

•     Turing patterns

•     Link between diffusion and random movement

•     Application of PDEs

•     Traveling waves in reaction-diffusion systems

•     Shock waves: when characteristic lines overlap

•     Laplace's equations: Eigenfunctions, solutions, harmonic functions, etc.

•     Numerical methods for PDEs (how PDEs are simulated)

•     Nonlocal PDEs: source terms are non-local

•     Topics in quantum mechanics/Schrödinger’s Equation

•     Hamiltonian PDEs

•     More on Fourier Series: Gibbs Phenomenon, convergence theorems, completeness

•     Strum-Liouville Problems

Resources: For many of these topic areas, I can provide suggested resources including textbooks and   research papers. The UC Davis library has many online textbooks and subscriptions to journals. If you   find a paper online that you cannot view, try searching for it in the UC Davis online catalog (make sure you are logged in and you may also need to use the library VPN or be on the campus network).