Cantitate/Preț
Produs

Difference Matrices for ODE and PDE

Autor John M. Neuberger
en Limba Engleză Paperback – 20 ian 2023

Găsim în această lucrare, semnată de John M. Neuberger și publicată de Springer, un instrument didactic precis pentru studenții de la nivel licență și master, cercetătorii în matematică aplicată și practicienii care au nevoie de o metodă rapidă de modelare numerică. Cartea oferă un acces facil la utilizarea matricelor de prima și a doua diferență pentru a configura și rezolva sisteme liniare și neliniare care aproximează ecuațiile diferențiale ordinare (ODE) și pe cele cu derivate parțiale (PDE). Merită menționat că autorul propune o abordare pedagogică inedită, integrând comenzile MATLAB de nivel înalt pentru a simplifica implementarea algoritmilor de diferențe finite.

Structura este riguros organizată în cinci capitole esențiale. După o introducere și o recapitulare a metodelor numerice elementare, textul progresează logic de la studiul ODE-urilor la PDE-uri, culminând cu un capitol dedicat subiectelor avansate în problemele la limită eliptice semiliniare. Această progresie permite utilizarea volumului atât ca manual principal pentru un curs de calcul științific de un semestru, cât și ca material suplimentar pentru cursurile teoretice de ecuații diferențiale. Comparabil cu Computational Partial Differential Equations Using MATLAB® de Jichun Li în rigurozitatea tratării metodelor numerice, volumul de față se distinge prin concentrarea specifică pe matricele de diferențe și prin accesibilitatea pentru cei care nu stăpânesc încă programarea, oferind un ghid practic de implementare rapidă a algoritmilor fără a sacrifica fundamentul matematic.

Citește tot Restrânge

Preț: 24651 lei

Puncte Express: 370

Carte disponibilă

Livrare economică 28 mai-11 iunie
Livrare express 13-19 mai pentru 3365 lei


Specificații

ISBN-13: 9783031119996
ISBN-10: 3031119991
Pagini: 220
Ilustrații: XIV, 204 p. 73 illus., 43 illus. in color.
Dimensiuni: 155 x 235 x 12 mm
Greutate: 0.38 kg
Ediția:1st edition 2023
Editura: Springer
Locul publicării:Cham, Switzerland

De ce să citești această carte

Această ediție din 2023 este ideală pentru studenții și cercetătorii care doresc să facă trecerea de la teoria abstractă a ecuațiilor diferențiale la simulări numerice concrete în MATLAB. Cititorul câștigă abilitatea de a construi propriile modele computaționale pentru sisteme complexe, beneficiind de un set bogat de exerciții care pot servi drept proiecte de cercetare. Este o resursă pragmatică ce elimină barierele tehnice de programare în favoarea înțelegerii matematice.


Despre autor

John M. Neuberger este un matematician cu experiență în analiza numerică și ecuații cu derivate parțiale, activ în mediul academic. Expertiza sa se concentrează pe intersecția dintre analiza funcțională neliniară și implementarea computațională a soluțiilor matematice. Prin această lucrare publicată la Springer, autorul își valorifică experiența pedagogică, oferind studenților un cadru structurat pentru a înțelege cum conceptele teoretice de calcul diferențial pot fi traduse eficient în limbaj de programare pentru simulări științifice.


Cuprins

1. Introduction.- 2. Review of elementary numerical methods and MATLAB(R).- 3. Ordinary Differential Equations.- 4. Partial Differential Equations.- 5. Advanced topics in semilinear elliptic BVP.- References.

Notă biografică

​John M. Neuberger is Professor of Mathematics in the Department of Mathematics and Statistics, College of Engineering, Forestry, and Natural Sciences at Northern Arizona University.

Textul de pe ultima copertă

The use of difference matrices and high-level MATLAB® commands to implement finite difference algorithms is pedagogically novel. This unique and concise textbook gives the reader easy access and a general ability to use first and second difference matrices to set up and solve linear and nonlinear systems in MATLAB which approximate ordinary and partial differential equations. Prerequisites include a knowledge of basic calculus, linear algebra, and ordinary differential equations. Some knowledge of partial differential equations is a plus though the text may easily serve as a supplement for the student currently working through an introductory PDEs course.  Familiarity with MATLAB is not required though a little prior experience with programming would be helpful.In addition to its special focus on solving in MATLAB, the abundance of examples and exercises make this text versatile in use. It would serve well in a graduate course in introductory scientific computing for partial differential equations. With prerequisites mentioned above plus some elementary numerical analysis, most of the material can be covered and many of the exercises assigned in a single semester course. Some of the more challenging exercises make substantial projects and relate to topics from other typical graduate mathematics courses, e.g., linear algebra, differential equations, or topics in nonlinear functional analysis. A selection of the exercises may be assigned as projects throughout the semester. The student will develop the skills to run simulations corresponding to the primarily theoretical course material covered by the instructor. The book can serve as a supplement for the instructor teaching any course in differential equations. Many of the examples can be easily implemented and the resulting simulation demonstrated by the instructor. If the course has a numerical component, a few of the more difficult exercises may be assigned as student projects. Established researchers in theoretical partial differential equations may find this book useful as well, particularly as an introductory guide for their research students. Those unfamiliar with MATLAB can use the material as a reference to quickly develop their own applications in that language. Practical assistance in implementing algorithms in MATLAB can be found in these pages. A mathematician who is new to the practical implementation of methods for scientific computation in general can learn how to implement and execute numerical simulations of differential equations in MATLAB with relative ease by working through a selection of exercises. Additionally, the book can serve as a practical guide in independent study, undergraduate or graduate research experiences, or for reference in simulating solutions to specific thesis or dissertation-related experiments.

Caracteristici

Develops the reader's scientific computing skills by sequentially coding the examples and exercises Each exercise builds on previous codes and new code fragments Method is applied to many classic ODE and PDE problems, each compared with classic methods