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最具价值的部分,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。
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。
本书深入讨论Krylov子空间算法的核心思想和理论,结合算法的推导过程,介绍Krylov子空间算法和预处理技术的**进展,同时介绍Krylov子空间算法及预处理技术在电磁计算和数字图像处理中的应用.
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。
本书对近年来认知计算和多目标优化领域常见的理论及技术进行了较为全面的阐述和总结,并结合作者多年的研究成果,对相关理论及技术在应用领域的实践情况进行了展示和报告。全书从认知计算和多目标优化两个方面展开,主要内容包含以下几个方面:认知科学及其特点,多目标优化问题及其求解方法,高效免疫多目标SAR图像自动分割算法,基于智能计算的认知无线网络频谱分配与频谱决策方法。
本书系统地论述了矩阵扰动分析的理论、方法和新的进展,内容包括:矩阵空间的范数与度量,线性方程组和最小二乘问题的扰动理论,代数特征值问题的扰动理论等。本书不仅是总结作者多年研究工作的专著,而且是一本很好的教材,书中各节都附有难易程度不同的习题。
无
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
本书以自封闭的形式系统介绍了线性不适定问题的正则化求解方法,以及在数学物理反问题研究中的一些应用。主要内容包括:不适定问题的基本概念和特点,研究不适定问题需要的基本数学工具和方法,求解不适定问题的标准的正则化方法及近年来的新发展,以及正则化方法在逆时热传导、数值微分、逆散射等领域中的应用。本书的内容包含了作者和其他学者近几年来的有关工作。
本书是网格计算领域的奠基性著作,编者lan Foster和 Carl Kesselman均为网格计算技术的开拓者。第2版阐述了网格技术在实现和规范方面取得的*进展,增加了三分之一的内容,从科学和工业需求角度介绍了网格的背景,实现和发展,网格在工程,商务领域以及物理学、医学、生物学、天文学、地震工程学等学科的广泛应用,网格的基础架构,网格数据和知识,网格工具,网格的基础设施等。同时开创性地阐述了在科学研究与工程实践中大规模资源共享和虚拟的问题,以及机构间的资源共享和技术需求中的安全、可靠和高效之间的关系。 本书可以作为高等院校相关专业本科生及研究生的教材和参考读物,对网格计算及相关技术领域的研发人员来说也具有很高的实用和参考价值。
本书系统地论述了约束**化中常用的计算方法和新算法,以及这些方法的计算框图和在计算机上实现的计算方案。主要内容包括:二次规划算法、直接法、系列无约束**化方法、容许方向法、简约梯度法、约束变尺度法等。本书取材着眼于方法的实用性和全面性。
本书总结了近十几年来有限元高精度算法(即超收敛和超收敛后处理)的主要研究成果,共十二章。前五章介绍超收敛和超逼近理论,包括高次矩形的插值误差的弱估计和超逼近估计、双线性元的超收敛性和外推、高次三角形元中的问题等内容;后七章介绍超收敛后处理理论,包括调和方程边值问题的概率算法、多维离散Green函数理论、三维问题的超逼近和超收敛性、后验误差估计和超收敛等内容。 本书可供计算数学、应用数学、计算物理和计算力学等专业的高年级大学生、研究生、教师与科技人员阅读,也可供研究泛函分析和函数逼近理论的学者参考。
随着科学计算水平的不断提高,数值模拟成为自然科学领域的关键技术手段。对于流体领域的研究者,动力学数值模拟是描述流体运动客观现象及规律的重要工具,也是深刻理解流体及其伴生要素输移运动基本理论的重要途径。随着数值模拟的重要性日益显著,数值模拟的核心问题即数学模型的可靠度和准确性也备受关注,如何度量科学计算的综合性能,如何确认和验证模型的计算结果,是流体数值模拟领域进行行业标准化应用和推广亟待解决的重要科学问题。 目前,靠前同业对科学计算确认与验证评价传统模式主要是通过实测资料对模型进行验证以及主观因素为知名品牌的专家评审,针对河流动力模型数值解的可靠性、准确性分析及结果可信度研究甚少。纵观河流数值模拟领域,仍缺乏一套科学规范的可度量评价体系,导致模型性能难以合理的确认和验证,模型
本书以作者20多年潜心研究的成果为主线,结合国内外相关研究的前沿思想和成果,较系统地介绍光滑约束优化快速算法的理论构架、全局收敛性及收敛速度的分析论证,并对算法进行了大量的数值试验和分析。全书分为12章:第1—3章介绍相关基础知识及快速算法模型框架,第4—7章讨论一般优化和极大极小优化的序列二次规划算法,第8—10章论述序列线性方程组算法,第11章研究互补约束优化的序列二次规划算法和序列线性方程组算法,第12章论述序列二次约束二次规划算法。 本书可作为运筹学、计算数学、管理科学、工程技术等专业的研究生教学或辅导用书,亦可作为相关领域的科研及工程技术人员的参考用书。
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本书主要讨论用于求解微分方程并具有广泛应用背景的波形松弛方法理论及应用。除绪论外,全书共11章,基本内容包括初值问题与周期问题的连续及离散波形松弛方法的收敛性、波形松弛算子的谱理论、波形松弛方法的加速算法,以及其他一些常用方法。全书论证详尽,系统性强,各章内容自成体系,又相互联系。为便于读者理解和阅读,在内容安排上,由浅人深,循序渐进,详略得当。 本书可供计算数学、应用数学、电路与系统以及计算机相关专业研究生阅读,同时也可作为理工类相关专业教师以及从事科学和工程计算的科研工作者的参考书。
本书系统介绍ZI数据和相关ZI模型的统计推断原理、方法和应用。内容主要包括:ZI模型参数的极大似然估计、Bayes估计、基于经典方法的影响诊断、基于K-L距离的Bayes影响诊断、ZI参数和散度参数的假设检验,ZI随机效应模型参数的极大似然和Bayes估计、基于经典方法的影响诊断、基于K-L距离的Bayes影响诊断、回归系数和散度参数的假设检验、方差成分检验,ZI模型及相应的随机效应模型中与均值函数有关的协变量函数形式和联系函数形式的误判检验等。
量子信息学是20世纪80年代以量子物理学为基础,融人计算机科学、经典信息论形成的新兴交叉学科,主要包括量子通信和量子计算两个分支。本书是关于量子计算机研究,分上、下两册出版。上册是关于量子计算机原理和物理实现,下册是关于量子纠错和容错量子计算。 由李承祖和陈平形等编著的《量子计算机研究(上)——原理和物理实现》为上册,内容包括计算机从经典到量子、量子位和量子逻辑门、量子算法、量子计算机动力学模型、离子阱量子计算机、基于半导体量子点的量子计算机、固体超导量子计算机、绝热量子计算、簇态和簇态上的量子计算等。 《量子计算机研究(上)——原理和物理实现》兼有基础性和系统性特色,既包含学科主要基础理论,又系统介绍了当前该领域前沿主要研究方向和动态。全书体系清晰,逻辑严谨,分析深入,