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。
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。
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。
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《数值分析与科学计算》系统地介绍了数值分析的有关内容,共十章.内容包括:误差:非线性方程求根;线性方程组的数值解法;解线性代数方程组的迭代法;非线性方程组数值解与*化方法;插值方法;数据拟合与函数逼近;数值积分和数值微分;常微分方程的数值解;矩阵特征值与特征向量的计算.本书的*特色是在书中增加了科学计算与matlab软件的内容,在介绍各种数值方法的同时,具体讲解了如何将算法编写成程序,以及如何用数学软件求解相关的数值问题. 《数值分析与科学计算》可作为工科研究生以及本科生“数值分析”或“计算方法”课程的教材或教学参考书,也可作为“数值分析实验”的参考书和数学建模竞赛的辅导教材,还可供科技工:作者和工程技术人员学习和参考.
《*化方法应用分析》系统讲述如何使用*化科学来解决实际问题并创造*化价值。精心选取了石油、化工、机械、冶金、能源、电力电子、航空航天、运输、通信、计算、网络、农业、生物、医药、经济、管理等领域的七十多个应用实例,系统阐述了*化方法在各行各业的广泛应用。详细给出了实际优化问题,从优化模型的建立到优化模型的求解计算,一直到优化结果的分析与比较的全过程,通俗易懂,使读者近距离全面了解优化技术是如何解决实际问题的。 《*化方法应用分析》可作为高等院校自动化、控制、系统工程、工业工程、计算机、应用数学、经济、管理、化工、材料、机械、能源等相关专业的教材,也可作为有关研究人员和工程技术人员的参考书。
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。
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本书由32位国内外专家经过几年的努力编著而成。内容包括有限元方法数学基础及程序实现、时间相关有限元、有限元外推、超收敛、多重网格法、区域分裂法、非标准有限元,以及有限元法在弹性力学、塑性力学、岩土力学、流体力学、渗流力学和电磁场等领域的应用。这些内容不但反映了有限元方法所需的数学基础、国际上在这些领域的*成果,而且着重反映了国内专家在上述各方面所做的部分工作。 本书可以作为高等院校数学、力学及相关专业研究生和教师的教学用书,也可作为从事有关科学计算及工程应用的科研人员和工程技术人员的工具书。
本书论述科学和工程中的非线性问题的数值解法,包括有限维系统(代数系统)和无限维系统(常微分方程和偏微分方程)。着重论述直接问题的局部和全局牛顿方法及反问题的高斯一牛顿方法。书中的“仿射不变性”是指所阐述的算法及其收敛性在四类仿射变换下是不变的。相对于传统教科书而言,利用“仿射不变性”这一独特方式来论述,令定理和证明更加简洁,使构造完全自适应算法成为可能。大量的数值示例、比较图表及练习使得本书非常适合计算数学课程;同时,本书开辟了未来研究的许多可能方向。
本书把握当今信息时代数字化、互联网、大数据三大技术特征,着眼于当代科学活动及科学文本的大数据引领科学计量学深刻变革的理念,从理论基础和应用两个方面介绍科学计量大数据的**进展。理论基础部分,从科学计量的大数据基础的角度,论述了数字出版、互联网与科学计量大数据,面向科学计量的数据体系;科学论文的使用数据和论文使用数据的开放获取优势;应用部分,分别探讨了科学家的工作时间表,科学论文在社交网络中的传播机制,实时追索论文使用数据呈现的研究热点与研究前沿,以及基于使用、引用等多重指标的单篇论文评价体系。
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。
本书论述求解偏微分方程边值问题、初边值问题的边界元方法的数学理论及数值算法,系统地介绍了把几种常见的数学物理方程的边值或初边值问题转化为边界积分方程求解的各种途径,以及离散化求解边界积分方程的数值计算方法,包括配点法、Galerkdn方法、基于边界积分方程的无网络算法等,书中简要论述了的泛函分析及微分算子基础知识,着重论证了在带权的sobolev空间中利用与边界积分方程等价的变分形式来分析边界元近似解的收敛性和估计误差的方法。 本书可作为计算数学、应用数学、计算力学等专业高年级本科生和研究生的教材,也可供大学教师、从事科学与工程计算研究的科学工作者和应用边界元方法的工程技术人员参考。
今年是恩师郭柏灵院士70寿辰,华南理X-大学出版社决定出版《郭柏灵论文集》。郭老师的弟子,也就是我的师兄弟,推举我为文集作序。这使我深感荣幸。我于1985年考入北京应用物理与计算数学研究所,师从郭柏灵院士和周毓麟院士。研究生毕业后我留在研究所工作,继续跟随郭老师学习和研究偏微分方程理论。老师严谨的治学作风和对后学的精心培养与殷切期望,给我留下了深刻的印象,同时老师在科研上的刻苦精神也一直深深地印在我的脑海中。 郭老师1936年生于福建省龙岩市新罗区龙门镇,1953年从福建省龙岩市中学考入复旦大学数学系,毕业后留校工作。1963年,郭老师服从祖国的需要,从复旦大学调入北京应用物理与计算数学研究所,从事核武器研制中有关的数学、流体力学问题及其数值方法研究和数值计算工作。他全力以赴地做好了这项工作,为我国
This book grows out of the lectures the first author gave in the summer of 2002 in the Institute of Computational Mathematics of Chinese Academy of Sciences.The purpose of the lectures was to present a concise introduction to the basic ideas and mathematical tools in the construction and analysis of finite element methods for solving partial differential equations So that the students can start to do research on the theory and applications of the finite element method after the summer course.Some of the materials of the book have been taught several times by the authors in Nanjing University and Peking University.The current form of the book is based on the lecture notes which are constantly updated and expanded reflecting the newest development of the topics through the years.
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。