Metody numeryczne
Podręcznik, będący wprowadzeniem
do współczesnych metod numerycznych, koncentruje się na
algorytmicznym podejściu do metod rozwiązywania podstawowych zadań
obliczeniowych oraz matematycznej analizie ich własności. Jego celem
jest przygotowanie Czytelnika do świadomego korzystania z aktualnie
używanych standardowych metod i w razie potrzeby konstruowania nowych,
dostosowanych do specyfiki rozwiązywanego problemu.
Wśród poruszanych w nim klasycznych zagadnień znajdują się:
- obliczenia w
arytmetyce zmiennopozycyjnej;
- aproksymacja
i interpolacja wielomianowa oraz splajnowa;
- rozwiązywanie
układów równań liniowych i nieliniowych;
- wyznaczanie
wartości i wektorów własnych;
- zadanie
najmniejszych kwadratów;
- kwadratury
numeryczne.
Ponadto — m.in. w związku z rewolucją uczenia maszynowego
— do wykładu włączone zostały tematy wcześniej rezerwowane
dla kursów zaawansowanych, w tym:
- metody
optymalizacji nieliniowej;
- rozkład SVD
macierzy;
- metody
iteracyjne dla układów równań liniowych.
Dla lepszego zrozumienia, omawiane treści są bogato ilustrowane
przykładami i wykresami. Każdy rozdział jest zakończony
krótkim przeglądem funkcji implementujących omawiane
algorytmy w popularnych językach programowania (MATLAB, Julia i Python)
oraz serią zadań o zróżnicowanym stopniu trudności (w
książce jest ich w sumie ponad 400, a mniej więcej co piąte wymaga
użycia komputera).
Niezbędne wiadomości z matematyki wyższej są przytaczane w miejscu ich
użycia w wygodnej ramce, a podstawowe praktyczne informacje o
MATLAB-ie, Julii oraz o Pythonie (modułach NumPy i SciPy) zostały w
skrócie omówione w dedykowanym rozdziale.
Główny tok narracji uzupełniają dygresje dające szersze
spojrzenie, a także sekcje Sprawdźmy to w praktyce, w
których w swobodnym stylu przedstawione są ciekawe
zastosowania omawianych metod lub pojęć. Bywa, że jest to doskonały
pretekst do rozszerzenia podstawowego materiału, albo okazja do
pokazania ograniczeń poznanych narzędzi.
Podręcznik Metody numeryczne jest skierowany do studentów
kierunków ścisłych i technicznych: od matematyki, przez
informatykę, uczenie maszynowe i data science, po astronomię, chemię,
ekonomię, fizykę i geologię. Może być także przydatny dla
inżynierów i naukowców, chcących poznać bliżej tę
fascynującą gałąź nauki i jej praktyczne zastosowania.
550 stron,
16.5x23.5cm, oprawa miękka