Numerical Analysis

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出版者:Birkhäuser
作者:Gautschi, Walter
出品人:
页数:616
译者:
出版时间:2011-12
价格:$ 95.99
装帧:
isbn号码:9780817682583
丛书系列:
图书标签:
  • 数值方法
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  • 误差分析
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具体描述

Revised and updated, this second edition of Walter Gautschi's successful Numerical Analysis explores computational methods for problems arising in the areas of classical analysis, approximation theory, and ordinary differential equations, among others. Topics included in the book are presented with a view toward stressing basic principles and maintaining simplicity and teachability as far as possible, while subjects requiring a higher level of technicality are referenced in detailed bibliographic notes at the end of each chapter. Readers are thus given the guidance and opportunity to pursue advanced modern topics in more depth. Along with updated references, new biographical notes, and enhanced notational clarity, this second edition includes the expansion of an already large collection of exercises and assignments, both the kind that deal with theoretical and practical aspects of the subject and those requiring machine computation and the use of mathematical software. Perhaps most notably, the edition also comes with a complete solutions manual, carefully developed and polished by the author, which will serve as an exceptionally valuable resource for instructors.

《宇宙的低语:暗物质与暗能量的奥秘》 在浩瀚的星辰大海之间,隐藏着一股我们无法触及、也无法直接观测的力量,它深刻地塑造着宇宙的结构与命运。这本书将带领读者踏上一段非凡的探索之旅,深入揭示宇宙中最神秘的两位居民——暗物质与暗能量。 我们对宇宙的认知,如同站在一座巨大冰山的一角。我们所见的恒星、星系、星云,以及构成我们身体的原子,仅仅是宇宙总质能的微不足道的一部分。绝大多数的宇宙,是由两种看不见的“物质”主宰:暗物质,它以其引力将星系凝聚在一起,却不发光、不反射光;以及暗能量,它以一种反引力的效应,驱动着宇宙的加速膨胀,将一切推向更遥远的未来。 本书将从历史的维度出发,回顾科学家们是如何从对可见宇宙的观测中,逐渐推断出暗物质存在的证据。我们将探讨旋转星系的异常转速、星系团的引力透镜效应、宇宙微波背景辐射的细微波动,以及宇宙大尺度结构的形成,这些都指向了“额外”质量的存在,而这种质量,恰恰是我们日常物理学无法解释的。我们会深入解析暗物质的可能候选者,从弱相互作用大质量粒子(WIMPs)到轴子,从引力子到惰性中微子,并审视那些在粒子加速器和地下实验室中进行的艰苦搜寻,以及它们所面临的挑战。 接着,我们将聚焦于另一大谜团——暗能量。自20世纪末以来,遥远超新星的观测数据揭示了一个令人震惊的事实:宇宙的膨胀正在加速。这一发现颠覆了我们原有的宇宙模型,并催生了暗能量这一概念。本书将详细阐述暗能量的几种主要理论模型,包括宇宙学常数、标量场以及修改引力理论等。我们将探讨暗能量的本质,它是否是一种遍布空间的真空能?它是否是一种动态变化的能量场?它又将如何决定宇宙的终极命运?是走向“大撕裂”,还是“大冻结”,抑或是我们尚未想象到的结局? 《宇宙的低语》不仅仅是关于理论的阐述,更是一部关于科学探索精神的史诗。我们将深入了解那些致力于解开宇宙之谜的杰出科学家们,他们的灵感、他们的实验、他们的争论,以及他们不懈的追求。本书将以通俗易懂的语言,避免过多的数学推导,但会准确地传达核心概念,让非专业读者也能领略到宇宙学前沿的魅力。 本书还将展望未来的宇宙学研究方向,包括新一代望远镜的观测计划、更先进的粒子探测器以及理论物理学的突破。我们将探讨这些前沿技术将如何帮助我们更清晰地描绘暗物质的粒子性质,更精确地测量暗能量的演化,从而最终揭开宇宙最深层的奥秘。 阅读《宇宙的低语》,您将不仅仅是了解科学知识,更会激发您对宇宙的敬畏之心,对未知的好奇,以及对人类探索精神的赞叹。这本书将为您打开一扇通往宇宙腹地的大门,让您在仰望星空时,不再仅仅看到闪烁的光点,而是感受到那股驱动万物、塑造存在的、寂静而强大的低语。这是一次思维的旅行,一次智慧的启迪,一次对我们身处之宇宙最深刻的凝视。

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读后感

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用户评价

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这本书的排版和图示设计,真的让我印象深刻,它成功地把抽象的数学概念具象化了。在讲解偏微分方程的数值解法时,那些网格划分和边界条件的示意图,清晰到连我那位非数学专业的同事都能大致理解我们在讨论什么。作者似乎非常注重读者的阅读体验,不仅仅是公式的堆砌,而是精心穿插了历史背景和方法的发展脉络,这让学习过程变得不那么枯燥。例如,在讲到有限差分法时,它会顺带提一下福雷斯特(Fornberg)的工作,这种对历史贡献的尊重,让整本书的知识体系显得更加立体和人性化。我合上书时,脑海里浮现出的不是冰冷的数字,而是一个不断演进的科学工具箱,每一个工具的诞生都有其必然性和创新性。

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天哪,这本书的习题设置简直是魔鬼级别的挑战!我通常读完一章书后,会做一些例题来巩固,但这本书的课后习题,很多都需要我跳出课本的框架,去进行更深层次的思考和扩展。它不仅仅是让你套用公式,更多的是让你去设计算法、比较效率、甚至自己去证明某个优化条件的合理性。我记得有一道关于求解大型稀疏线性系统的题目,要求我们对比高斯消元法和迭代法的优劣,我花了整整一个周末才把所有涉及到矩阵分解和收敛速度的分析都跑通。这种高强度的训练,虽然过程痛苦,但带来的能力提升是实打实的。读完这本书,我感觉自己不再是简单地“知道”数值分析的理论,而是真正学会了如何“运用”它来解决实际工程中的难题。它更像是一本高级工程师的实战手册,而非普通的入门教材。

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这本书的数学推导简直是艺术品!作者在讲解迭代方法时,那种层层递进、抽丝剥茧的清晰度,让我这个数学背景不算特别扎实的读者也能跟上节奏。特别是关于插值和逼近的部分,那些经典的多项式和函数逼近的理论被讲得如此生动,仿佛能看到函数曲线在画布上优雅地舞动。书中的例子都经过精心挑选,既能体现理论的深度,又贴近实际应用,比如在数据拟合时如何权衡误差与计算复杂度。我尤其欣赏作者对数值稳定性的强调,这才是衡量一个算法是否“实用”的关键。很多教科书只顾及推导的数学美感,却忽略了实际计算中浮点数误差的影响,但这本书在这方面做得非常到位,让人在学习理论的同时,对工程实现有了更深刻的理解。翻开这本书,就像是走进了一个结构严谨的数学花园,每走一步都有新的发现和惊喜。

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我最欣赏这本书的一点是,它极其注重将理论与现代计算工具的结合。书中虽然没有直接嵌入代码,但它会非常清晰地指导读者如何将抽象的算法转化为实际可运行的程序,并且对不同编程语言实现时可能遇到的陷阱有所提及。比如,在讲解矩阵分解时,它不仅仅停留在LU分解,还会深入探讨Cholesky分解的优势,并暗示了在特定硬件结构下如何进行优化。这对于正在从事科学计算或者高性能计算的读者来说,简直是福音。它提供了一个坚实的理论地基,让你在面对如并行计算、大规模数据处理等前沿问题时,能够快速构建出正确的数值模型。这本书读完后,我感觉自己不再是单纯的数学学习者,更像是一个拥有强大理论武装的计算科学家,准备好去迎接任何计算挑战。

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坦白说,这本书的理论深度对于一些初学者来说可能有些吃力,尤其是在涉及到高级优化理论和误差界定的部分,需要读者有一定的实分析基础才能完全消化。但正是这种毫不妥协的严谨性,让它在众多同类书籍中脱颖而出。它没有为了迎合大众而牺牲准确性,每一个定理的陈述都精确无误,证明过程逻辑链条完整到找不到任何可供质疑的地方。我发现自己经常需要回头去查阅前几章的内容,来确保对当前章节的假设条件理解到位。但正是这种“硬核”的风格,让我对数值计算这门学科产生了敬畏之心——它告诉我们,在追求速度和效率的同时,数学的严谨性是绝对不可逾越的红线。这本书是那种需要被反复研读、在不同人生阶段都会有新领悟的经典之作。

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