Python数值计算与模拟

图书标准信息

• 作者 [日]小高知宏 著；刘慧芳 译
• 出版社 中国青年出版社
• 出版时间 2021-03
• 版次 1
• ISBN 9787515361901
• 定价 79.80元
• 装帧 其他
• 开本 32开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

本书从传统的数值计算技术到先进的多智能体模拟基础，均边展示Python程序，边对其进行了具体讲解。在第1章中，介绍了运用Python进行数值计算时普遍存在的注意点。在接下来的第2章和第3章中，作为传统的模拟技术，提到了运用微分方程式表示的物理现象模拟。在第4章中，提到了利用元胞自动机的模拟。第5章的主题是利用随机数进行模拟。*后，在第6章介绍了多智能体模拟框架。同时还详细说明算法的原理，以及python应用的快捷方便功能。

【作者简介】

小高知宏，1983年早稻田大学理工学部毕业；1990年早稻田大学研究生院理工学研究科毕业，获工学博士九州大学医学部附属医院助手；1993年福井大学工学部信息工学科副教授；1999年福井大学工学部智能系统工学科副教授。

【目录】

前言

第1章　Python数值计算

1.1　Python数值计算程序的结构

1.1.1　Python数值计算程序

1.1.2　Python模块的应用

1.2　数值计算与误差

1.2.1　数值计算误差

1.2.2　数值计算误差的实际分析

1.2.3　Python模块的应用

章末问题

第2章　基于常微分方程的物理模拟

2.1　质点的直线运动模拟

2.1.1　自由落体运动模拟

2.1.2　飞船着陆模拟

2.2　 基于势能的平面运动模拟

2.2.1　基于势能的平面运动

2.2.2　平面运动模拟

2.3　Python模块的应用

章末问题

第3章　基于偏微分方程的物理模拟

3.1　偏微分方程式的边界值问题

3.1.1　拉普拉斯方程

3.1.2　拉普拉斯方程的边界值问题

3.1.3　边界值问题的数值解法

3.1.4　运用高斯消元法计算边界值问题.

3.1.5　运用逐步近似计算边界值问题

3.1.6　其他二阶偏微分方程

3.2　运用拉普拉斯方程模拟场

3.2.1　拉普拉斯方程的反复解法程序

3.2.2　复杂形状的区域.

3.3　Python模块的应用

章末问题

第4章　利用元胞自动机的模拟 83

4.1　元胞自动机的原理

4.1.1　元胞自动机的定义

4.1.2　元胞自动机的计算程序

4.2　生命游戏

4.2.1　生命游戏的定义

4.2.2　生命游戏的程序

4.3　交通流模拟

4.3.1　基于一维元胞自动机的交通流模拟

4.3.2　交通流模拟的程序

章末问题

第5章　利用随机数的概率模拟 117

5.1　伪随机数

5.1.1　随机数与伪随机数

5.1.2　随机数的生成算法

5.1.3　Python随机数生成模块

5.2　随机数与数值计算

5.2.1　数值积分和随机数

5.2.2　随机数与最优化

5.3　使用随机数的模拟

5.3.1　随机漫步

5.3.2　随机漫步模拟

5.4　Python模块的应用

章末问题

第6章　基于主体的模拟 143

6.1　主体的定义

6.1.1　主体思想

6.1.2　基于Python的主体模拟再现

6.1.3　面向多主体的扩展

6.1.4　相互作用的多主体

6.2　基于多主体的相互作用的模拟

6.2.1　基于多主体的模拟

6.2.2　多主体模拟程序

章末问题

附录 174

A.1　四阶龙格-库塔法的公式

A.2　拉普拉斯方程运用周围4点的差分取近似值的说明

A.3　背包问题的解法程序rkp30.py

A.4　辛普森公式

章末问题略解

参考文献