Cantitate/Preț
Produs

Introduction to Numerical Methods for Variational Problems

Autor Hans Petter Langtangen, Kent-André Mardal
en Limba Engleză Hardback – 15 oct 2019

În literatura academică dedicată analizei numerice, adesea există o barieră între teoria matematică abstractă și implementarea software efectivă. Remarcăm faptul că Introduction to Numerical Methods for Variational Problems reușește să completeze această lacună, oferind o punte solidă între formulările variaționale și programarea modernă în Python. Suntem de părere că abordarea autorilor Hans Petter Langtangen și Kent-André Mardal este esențială pentru studenții care doresc să înțeleagă nu doar 'de ce', ci și 'cum' se construiește un algoritm de element finit.

Structura volumului reflectă o progresie didactică riguroasă. Primele capitole pun bazele aproximării funcțiilor, trecând ulterior la formulări variaționale pentru elemente globale și finite. Ulterior, cuprinsul explorează teme avansate precum formele variaționale dependente de timp, sistemele de ecuații cu derivate parțiale (PDE) și problemele neliniare. Această ierarhie permite cititorului să asimileze conceptele matematice în paralel cu dezvoltarea de cod flexibil. Cititorii familiarizați cu Solving PDEs in Python vor aprecia profunzimea teoretică suplimentară a acestui volum, care nu se limitează la utilizarea bibliotecii FEniCS, ci explică mecanismele interne ale metodei elementului finit.

Această lucrare reprezintă o evoluție naturală în opera lui Hans Petter Langtangen, integrând experiența sa din A Primer on Scientific Programming with Python și Python Scripting for Computational Science. Dacă lucrările anterioare se concentrau pe bazele programării științifice, volumul de față aplică acele principii pe probleme variaționale complexe, menținând stilul interactiv și aplicat care a consacrat seria Texts in Computational Science and Engineering.

Citește tot Restrânge

Preț: 49270 lei

Preț vechi: 57964 lei
-15%

Puncte Express: 739

Carte tipărită la comandă

Livrare economică 21 mai-04 iunie


Specificații

ISBN-13: 9783030237875
ISBN-10: 3030237877
Pagini: 412
Ilustrații: XVI, 395 p. 88 illus., 76 illus. in color.
Dimensiuni: 160 x 241 x 28 mm
Greutate: 0.78 kg
Ediția:1st ed. 2019
Editura: Springer
Locul publicării:Cham, Switzerland

De ce să citești această carte

Recomandăm această carte studenților și cercetătorilor care doresc să stăpânească metoda elementului finit printr-o abordare practică. Cititorul câștigă abilitatea de a traduce modele matematice complexe în cod Python eficient, utilizând biblioteca FEniCS. Este un instrument indispensabil pentru curriculumul de analiză numerică, oferind acces la exemple de programe verificate și o explicație clară a trecerii de la teorie la simulare computațională.


Despre autor

Hans Petter Langtangen a fost un profesor renumit de informatică la Universitatea din Oslo și cercetător la Centrul Simula, fiind recunoscut pentru contribuțiile sale majore în domeniul computațional și pedagogia programării științifice. Autor al unor lucrări de referință precum Python Scripting for Computational Science, el a promovat utilizarea limbajului Python în științele inginerești. Kent-André Mardal este profesor de calcul științific, specializat în dezvoltarea de metode numerice pentru modelarea proceselor fizice. Împreună, aceștia au definit standarde moderne în educația interdisciplinară, combinând matematica aplicată cu ingineria software.


Descriere scurtă

This textbook teaches finite element methods from a computational point of view. It focuses on how to develop flexible computer programs with Python, a programming language in which a combination of symbolic and numerical tools is used to achieve an explicit and practical derivation of finite element algorithms. The finite element library FEniCS is used throughout the book, but the content is provided in sufficient detail to ensure that students with less mathematical background or mixed programming-language experience will equally benefit. All program examples are available on the Internet.


Cuprins

Preface.- Quick overview of the finite element method.- Function approximation by global functions.- Function approximation by finite elements.- Variational formulations with global elements.- Variational formulations with finite elements.- Time-dependent variational forms.- Variational forms for systems of PDEs.- Nonlinear Problems.- Variational forms for linear systems.- Useful formulas.

Recenzii

“Hans Petter Langtangen's spirit and passion for computational science, education, and interdisciplinary collaboration continues to manifest through a text that is lively, conversational, informative, approachable, and interactive.” (Akil Narayan, SIAM Review, Vol. 62 (4), 2020)
“Introduction to Numerical Methods for Variational Problems is well-suited for undergraduate or beginning graduate students in applied mathematics, physics, or engineering that want to begin to learn about the numerical analysis of or scientific computing with PDEs. … Introduction to Numerical Methods for Variational Problems seems to me like a very good place to start.” (MAA Reviews, March 5, 2020)

Notă biografică

Hans Petter Langtangen (1962 - 2016) was a professor of computer science at the University of Oslo. He was formerly a professor of mechanics and was the Director of "Center for Biomedical Computing", a Norwegian Center of Excellence at the Simula Research Laboratory in Oslo. Langtangen has more than 100 scientific publications, including journal papers and many books, e.g., the bestseller TCSE 6 "A Primer on Scientific Programming with Python" (editions 1 - 5). He has also developed open source and commercial software systems for computational sciences.”

Kent-Andre Mardal is a professor of mechanics at the University of Oslo and an adjunct research scientist at Simula Research Laboratory. He has published more than 80 scientific publications, including journal papers, one co-authored book and the co-edited the book about the FEniCS project, for which he was a core developer for many years.  

Caracteristici

Teaching the concept of finite elements or variational methods in general to students with less mathematical background Taking an explicit and practical approach and explaining the algorithmic aspects in detail Suitable already in the third year