Computational Science - ICCS 2004计算科学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Bubak, Marian; Albada, Geert D. Van; Sloot, Peter M. A.

出品人:

页数:1271

译者:

出版时间:2004-7

价格:1288.20元

装帧:

isbn号码:9783540221296

丛书系列:

图书标签:

• 计算科学
• 科学计算
• 数值分析
• 模拟
• 建模
• 高性能计算
• 并行计算
• 算法
• 应用数学
• 计算机科学

《计算科学——ICCS 2004》会议论文集，汇聚了2004年国际计算科学大会（International Conference on Computational Science，ICCS）的精华研究成果。本书并非一本独立成册的经典教材或普及读物，而是一份关于该领域前沿探索与最新进展的学术记录。它以会议论文的形式，呈现了来自世界各地顶尖研究者在计算科学各个分支领域的深入思考、创新方法以及实践应用的最新动态。 本书的出版，标志着计算科学在21世纪初期的蓬勃发展以及其日益增长的重要性。计算科学，作为一门跨学科的领域，融合了数学、计算机科学、物理学、化学、生物学、工程学等多个学科的理论与技术，其核心在于利用强大的计算能力来模拟、分析和解决复杂问题。ICCS 2004会议的召开，正是为了提供一个国际性的平台，供科学家们交流思想、分享发现，并共同推动计算科学的进步。 核心议题与研究方向的深度探讨： 《计算科学——ICCS 2004》论文集涵盖了极其广泛的研究议题，反映了当时计算科学研究的前沿热点。以下是一些核心议题的深入探讨： 高性能计算与并行处理： 随着计算能力的飞跃式提升，如何有效地利用超级计算机、集群系统以及多核处理器来解决海量数据和复杂模型的问题，始终是计算科学的核心挑战。《ICCS 2004》中的大量论文聚焦于并行算法的设计与优化，分布式计算框架的构建，以及针对特定应用领域（如天气预报、流体动力学模拟、分子动力学）的高性能计算实现。研究人员探讨了不同的并行编程模型（如MPI、OpenMP）、负载均衡技术、通信优化策略，以及如何提高计算效率和可扩展性，以应对日益增长的计算需求。 数值算法与建模： 准确而高效的数值算法是计算科学的基石。本论文集深入探讨了各类数值方法的最新进展，包括但不限于： 求解微分方程： 有限差分法、有限元法、谱方法等在解决偏微分方程（PDEs）中的应用和改进。这些方法在模拟物理现象（如热传导、电磁场传播、结构力学）中扮演着至关重要的角色。 优化算法： 针对各种复杂优化问题的搜索算法、元启发式算法（如遗传算法、模拟退火）以及凸优化技术。这些技术广泛应用于工程设计、资源分配、机器学习模型训练等领域。 积分与求和： 高精度数值积分技术，以及在大规模数据集上进行高效求和的方法。 线性代数： 大型稀疏矩阵的求解，迭代法与直接法的比较分析，以及求解大规模特征值问题的算法。 科学数据可视化与分析： 随着模拟和实验产生的数据量不断增大，如何有效地理解和呈现这些数据变得尤为重要。《ICCS 2004》收录了大量关于科学数据可视化技术的研究，包括： 多维数据可视化： 探索如何在二维或三维空间中有效地展示高维数据，例如使用散点图矩阵、平行坐标图、t-SNE等技术。 交互式可视化： 开发能够让用户实时探索和操纵数据的可视化工具，以便更深入地理解数据中的模式和关联。 特征提取与模式识别： 利用计算方法从海量数据中提取有意义的特征，识别隐藏的模式和异常。 可视化在特定领域的应用： 如基因组学数据的可视化、气候变化数据的可视化、医学影像数据的可视化等。 机器学习与人工智能在科学计算中的应用： 2004年，机器学习和人工智能正逐渐成为科学计算的重要工具。《ICCS 2004》收录了多篇探讨将这些技术应用于科学问题的论文，包括： 基于学习的模型： 使用神经网络、支持向量机等机器学习模型来近似复杂的物理定律或替代计算密集型的模拟。 数据驱动的科学发现： 利用机器学习技术从观测数据或模拟数据中发现新的科学规律。 智能优化与控制： 将强化学习等技术应用于优化控制系统，例如机器人导航、过程控制等。 计算模型与仿真： 模拟是理解和预测复杂系统的关键。《ICCS 2004》集中了众多在不同领域构建和应用计算模型的最新研究： 物理与工程模拟： 流体力学（CFD）、固体力学、传热传质、电磁场分析、材料模拟等。这些模拟在航空航天、汽车设计、能源开发、土木工程等领域有着广泛的应用。 生命科学模拟： 分子动力学模拟、蛋白质折叠模拟、药物设计、细胞模型、生态系统模型等。这些研究旨在揭示生命的奥秘，并为疾病治疗和生物技术发展提供支持。 社会与经济系统模拟： 代理模型、经济学模型、交通流模拟等，用于理解和预测宏观社会现象。 计算科学的软件工程与工具： 高效的软件和工具是计算科学研究的重要支撑。本论文集也关注计算科学软件开发的最新进展，包括： 高性能计算框架： 新一代并行编程模型、分布式文件系统、作业调度系统等。 科学计算库与软件包： 针对特定计算任务（如线性代数、信号处理、优化）的高效库的开发与改进。 建模与仿真平台的集成： 构建能够集成不同模拟器、数据管理工具和可视化引擎的统一平台。 本书的价值与意义： 《计算科学——ICCS 2004》论文集具有重要的学术价值和实践意义： 1. 前沿研究的记录： 它记录了2004年计算科学领域最前沿的研究成果和发展趋势，为后来的研究者提供了宝贵的参考。 2. 跨学科交流的桥梁： 会议汇聚了来自不同学科的专家，论文集也因此成为跨学科交流的重要载体，促进了不同领域之间思想的碰撞与融合。 3. 解决复杂问题的工具箱： 论文集中提出的各种新算法、新模型和新方法，为解决当今世界面临的各种复杂科学和工程问题提供了强大的工具。 4. 推动计算科学的发展： 通过分享最新的研究成果，ICCS 2004会议及其论文集有力地推动了计算科学这门学科的持续发展和应用拓展。 5. 工业界与学术界的联系： 许多研究成果不仅具有理论意义，也为工业界的创新提供了潜在的解决方案，促进了学术界与工业界的合作。 总而言之，《计算科学——ICCS 2004》是一份集学术性、前沿性和综合性于一体的论文集。它并非一本易于独立阅读的“书”，而更像是一扇窗口，让我们得以窥见2004年全球计算科学研究的广度和深度，以及科学家们如何运用计算的力量来探索未知、解决难题，并塑造我们对世界认知的未来。读者从中可以了解到当时计算科学在方法论、算法设计、软件开发以及在各个科学和工程领域应用的最新进展，是计算科学领域研究者、学生以及对该领域感兴趣的专业人士不可或缺的参考资料。

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