本书是为高等理工科院校各专业本科生、研究生开设的 数值计算方法 课程而编写的教材. 全书系统地介绍了现代科学与工程计算中常用的数值分析理论、方法及有关应用,内容包括: 数值计算方法引论、线性方程组的数值解法、非线性方程的数值解法、矩阵的特征值与特征向量的计算、插值法、小二乘法与曲线拟合、数值微积分、常微分方程的数值解法等. 本书取材新颖、阐述严谨、内容丰富、重点突出、推导详尽、思路清晰、深入浅出、富有启发性,便于教学与自学. 为了加强对学生基本知识的训练与综合能力的培养,每章末都配备了小结并精选了相当数量的算法与C语言程序设计上机实例、复习思考题及综合练习题,以便读者巩固、复习、应用所学知识. 书末附有习题答案与提示,可供教师与学生参考.本书可作为高等理工科院校各专业本科生、研究生 数值计算
差分方程描述随离散时间变化的系统的规律性,在自然科学、工程技术和社会现象中有着广泛的应用.本教材在大学数学课程的基础上较系统地介绍了差分方程的基本概念、求解方法,线性差分方程组的基本理论,差分方程的定性、稳定性分析办法和分支理论的知识,特别是Liapunov函数、差分不等式和比较定理、鞍结点分支、Flip分支和不变解曲线的分支等知识,以便为凑者进行差分方程的应用和理论研究提供基础.书中给出了大量的应用例子来展示差分方程或差分方程组在物理学、经济学、生态学和传染病动力学等方面的广泛应用,包括我们近年来在研究人口增长、艾滋病和结核病传播、甲型流感防控等问题中建立的差分方程模型的分析和应用.这是一本差分方程基础知识介绍和应用研究相结合的教材,我们希望本书能引导读者在差分方程的应用方面尽快地从
本书以一维杆单元为例,系统地阐述了有限单元法的基本原理、数值方法、程序实现和固体力学领域各类问题中的应用。 全书共13章。前6章为有限单元法的理论基础,包括直接刚度法,一维杆的“强”形式与“弱”形式,单元和插值函数的构造,加权余量法与虚功原理建立有限元格式,变分原理建立有限元格式。后7章为专题部分,包括线性静态有限元分析,线性动态有限元分析,几何非线性有限元分析,材料非线性有限元分析,复合材料多尺度分析,结构灵敏度分析,桁架结构有限元教学软件EFESTS。本书通过一维杆单元详尽地展示了有限单元法的细节,使读者更容易地学习有限元理论,这是作者的基本出发点,也是本书的特色。
本书共九章,重点通过基础知识讲解、算例剖析和技巧提示,引导读者熟悉GPU并行算法、CUDA Fortran基础知识,进而掌握基于CUDA Fortran的GPU高性能计算应用软件设计方法。其中,第1章介绍相关研究背景;第2~6章介绍基于CUDA Fortran的GPU通用计算基本概念、编程方法与优化原则;第7~9章介绍基于MPI+CUDA的N-S方程数值求解。书中的示例的构思以及分析过程是本书**价值的部分,读者通过阅读这些内容,对GPGPU技术做到融会贯通、举一反三,只要掌握了这些简单的示例,更复杂的问题也能迎刃而解。在本书的帮助下,读者不需熟悉GPU硬件或者CUDAC(虽然熟悉这两者有助于使用本书)就可完成GPU的学习和使用。
《Mathematica基础及其在数学建模中的应用(第2版)》是作者结合多年的Mathematica与数学建模课程教学实践编写的,其内容包括Mathematica软件介绍、Mathematica应用基础、Mathematica在高等数学中的应用、Mathematica在线性代数中的应用、Mathematica在概率统计中的应用、利用Mathematica编程、Mathematica在数值计算及图形图像处理中的应用、Mathematica在绘制分形图中的应用、Mathematica在数学建模中的应用共9章。书中配备了较多关于Mathematica与数学建模的实例,这些实例是学习Mathematica与数学建模必须掌握的基本技能。 《Mathematica基础及其在数学建模中的应用(第2版)》由浅入深,由易到难,可作为学习Mathematica与数学建模的自学用书,也可以作为数学建模培训教材。
本书详细地介绍了计算机中常用的数值计算方法,主要内容包括:解线性方程组的迭代法、线性最小二乘问题、矩阵特征值问题、解非线性方程组的数值方法、常微分方程初值和边值问题的数值解法、函数逼近。本书每章末均附有丰富、实用的习题。
本书以简明易懂的方式,系统地介绍了无网格法的基本理论及各种代表性算法,使初学者很容易掌握这一计算方法的原理和知识。在内容组织上,以固体力学作为应用背景,以无网格法 介点原理 为主线,较为全面地介绍了无网格全局弱式法、局部弱式法、配点类方法、边界型方法和结合式方法等各类离散方法的基本原理及其算法。此外,对移动*小二乘近似法(MLS)的简化和稳定化、介点原理的应用,以及对配点类方法的完善和发展,是本书重点阐述的内容。《BR》
本书系统地论述了有限元方法的数学基础理论。本书以椭圆偏微分方程的边值问题为例,介绍了协调有限元方法以及非协调等非标准有限元方法的数学描述、收敛条件和性质、有限元解的先验和后验误差估计以及有限元空间的基本性质,其中包括作者多年来的部分研究成果。
本套丛书是在《计算方法丛书》基础上重新整理和编辑加工而成的典藏版,包含《计算方法丛书》的1-29卷。本套丛书稿件在原电子稿基础上统一调整为32开本,封面统一设计,但正文内容(包括格式)未做任何调整。本套丛书将统一定价,统一包装,每本书不单独定价和包装。
本书对扩展有限单元法的理论、应用和程序进行了较为详尽的论述。全书共分9章,包括4部分内容。第1部分(第1章~第3章)系统地综述扩展有限单元法理论的研究进展和主要应用,简述扩展有限单元法理论的基础知识(水平集法和线弹性断裂力学基础) ;第2部分(第4章)详细地论述扩展有限单元法的基本理论;第3部分(第5章~第8 章)详细介绍扩展有限单元法在教聚裂纹扩展、非均质问题、动态断裂问题和剪切带演化领域中的应用;第4部分(第9章)介绍扩展有限单元法的程序设计,给出主要的程序代码,将有利于读者尽快掌握扩展有限单元法的程序实现,并在此基础上应用该方法解决工程实际问题。
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本书阐述自适应Fourier分解(AdaptiveFourierDecomposition,AFD)及单分量函数论的数学理论及应用。按照理论发展的顺序,第3章单分量函数论应该在第2章AFD理论之先的,后者作为单分量函数分解的特殊情况。尽管如此,我们选择优先讲述AFD的理论。第3章通过单复变量几何分析的研究建立了单分量函数的理论。第4章讲述单分量函数论对数字信号处理的奠基性的应用,其中包括由AFD引出的Dirac型时间-频率分布的理论,以及对经典Heisenberg型测不准原理的改进。在第5章中,应用调和分析及单复变量分析方法,我们发展了前移及后移不变子空间的理论,并将该研究用于频带保持、相位重构、以及Bedrosian方程式的解。AFD与单分量函数的思想贯穿一维单复变结构下的两个典型流型,即圆与直线(第2章);高维两种复结构(Clifford代数及多复变量)之下的Euclid空间、实球壳以及多环面
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俄罗斯历来注重数学理论的研究,并且具有鲜明的特色,在计算数学领域的研究也有许多独特之处。 由H.C.巴赫瓦洛夫、热依德科夫、柯别里科夫所著的《数值方法(第5版俄罗斯数学教材选译)》是数值方法方面的经典教材,在俄罗斯影响很大。本书视角新颖,内容翔实,阐述系统,主要内容包括:计算误差,插值与数值微分,数值积分,函数逼近,多维问题,数值代数方法,非线性方程组和*化问题的解,常微分方程、偏微分方程和积分方程的数值求解方法。 本书可供高等院校计算数学及相关专业的学生、教师和研究人员使用参考。
《差分进化算法理论与应用(精)》是著者(张春 美)在北京理工大学博士研究期间取得成果的基础上 ,进一步深入研究、充实整理后形成的,全书共分为 7章。内容包括差分进化算法、种群规模适应性差分 进化算法、参数适应性分布式差分进化算法、分布式 Memetie差分进化算法等。 《差分进化算法理论与应用(精)》可以为自动化 、计算机科学、管理科学等相关学科的教师、学生和 工作人员在学习和生产实践中提供参考。
本书是同济大学计算数学教研室几位老师集体智慧的结晶,内容涉及数值计算的基本内容,如函数插值与函数逼近、线性与非线性方程(组)的求解、数值积分与微分、矩阵的特征值与特征向量的计算、常微分方程的近似数值解,还阐述了当今科学与工程研究中经常遇到的数值计算问题求解的新方法,如快速傅里叶变换、蒙特卡罗*方法(高维积分计算)、数值求导的稳定算法、大型线性方程组的分块迭代算法等;在介绍一些重要的典型算法时,附上了在工程中广泛使用的MATLAB程序书后附有丰富的习题和数值实验题并提供了配套的习题解答。 本书适合作为高等院校本科生和工科研究生“数值计算”课程的教材,也适合相关科研人员参考。
本书共分17章。前两章分别介绍弹性力学的边界积分方程和边界元法的基本理论构架。第3章介绍解面力边界积分方程应注意的问题及一种解面力边界积分方程的单元动态划分法。第4章叙述求弹性体内部位移和应力场的边界元法后处理问题。第5~7章介绍了传统边界元法一般不考虑的弹性体边界上面力与位移导数之间的关系。第8章详细介绍了单节点二次连续单元的理沦和实施技术。第9章用几个典型的算例说明第5~7章理论的应用。第10~16章主要介绍了边界元法在断裂力学中的应用。为读者阅读方便,第17章简单地叙述了线弹性断裂力学的主要内容。 本书可作为大学力学、土木、机械、航空航天等专业研究生的教材或参考书,也可供从事相关专业的工程技术人员及教学与科学研究工作者参考。
《数值计算方法及其程序实现》由编著者多年以来承担的暨南大学物理系硕士研究生必修课"数值计算方法"的讲授内容汇集而成,其内容包括七个部分:绪论、误差和数据处理、线性方程组的数值解法、非线性方程(组)的数值解法、数值积分与微分、常微分方程(组)的数值解法、偏微分方程的数值解法。这些内容通过例题分多个步骤予以展现。首先简要介绍数 值计算的基本方法和理论,再给出实现数值计算的逻辑流程构建,进而在Fortran和Matlab环境下编制计算程序,并分别VisualFortran6.0及Matlab6.5环境下运行,终获得数值计算结果及其图示,同时提供了Fortran和Matlab两种计算机语言编写的相关程序。本书可作为数值计算方法课程的教材或参考书,也可作为计算物理及其相关学科的基础参考书。
本书是作者在多年为理工科硕士研究生讲授计算方法课程的基础上编写而成的。全书共分11章,内容包括:计算方法概论,数值计算理论基础,非线性方程求根,线性与非线性方程组的数值解法,矩阵特征值与特征向量的计算,插值与逼近,数值积分与微分,常微分方程初值问题与边值问题的数值解法。本书选编了较多不同层次的例题和习题供教师选择,并在各章引人数学软件Matlab的应用实例,以提高学生的学习兴趣和应用能力。对某些较深入的内容,本书以附录形式放在相应章节的后面,教师可以根据学时选讲或不讲,不影响整个体系。本书内容丰富,阐述简明易懂,注重理论联系实际。可作为理工科大学非计算数学专业的研究生或高年级本科生的教材(适合36-64学时),也可作为科技工作者的参考书。
本书全面、系统地介绍了计算复杂性理论的基本内容与各种NPC问题、NP难问题等复杂问题的计算机求解方法。前四章分别简要介绍了线性规划、多面体理论、网络规划与动态规划等预备知识。第五至九章具体介绍了计算复杂性理论。包括复杂性的定义与分类,证明一个问题为P类或NPC类的基本方法,NPC记理论在分析、求解问题中的应用与近似算法的性能度量等。第十至十六章则主要以整数规划为框架,详细论述求解NPC及NP难问题各种不同形式的精确算法与近似算法。 本书可作为信息与计算科学、应用数学、计算机、管理科学等专业的研究生教材或本科生的选修课教材,也可供有关的科研人员参考。
本书的目的主要是向读者展示傅里叶分析和小波的许多基础知识以及在信号分析方面的应用。全书分为8章和2个附录,前言部分是学习第1章至第7章的准备知识,即内积空间;第1章讲解傅里叶系列的基础知识;第2章讲解傅里叶变换;第3章介绍离散傅里叶变换以及快速傅里叶变换;第4章至第7章讨论小波,重点在于正交小波的构建;附录部分则介绍稍微复杂的一些技术主题以及演示概念或产生图形的MATLAB代码。 小波分析的应用领域十分广泛,包括:数字领域的许多学科:信号分析、图像处理;量子力学、理论物理;军事电子对抗与武器的智能化;计算机分类与识别;音乐与语言的人工合成;医学成像与诊断;地质勘探数据处理;大型机械的故障诊断等方面。 许多关于小波的文章和参考书籍均要求读者具有复杂的数学背景知识,本书则只要求学生具有较好的微积