计算机应用数学

计算机应用数学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社
作者:吴坚 编
出品人:
页数:342
译者:
出版时间:2004-1
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787030123459
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 计算机
  • 应用数学
  • 数值分析
  • 算法
  • 高等教育
  • 理工科
  • 教材
  • 计算方法
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具体描述

《计算机应用数学》是针对高职高专计算机专业及其相关专业后续课程对于数学基础知识的需要而编写的,《计算机应用数学》遵循基础知识以够用为度的原则,特别注意突出其应用性。全书共三篇16章,包含微积分、线性代数和离散数学等方面的基础知识。《计算机应用数学》概念性强,语言简练,例题丰富,为方便读者复习巩固书中所述内容,每章配有知识点、难点、要求、小结和习题,并在附录中配有习题答案。 《计算机应用数学》可作为高职高专计算机专业、网络、多媒体、信息管理、会计电算化和电子商务等相关专业的数学教材,也可作为自学者的参考书。

《经典力学基础与前沿:从牛顿体系到现代场论》 书籍简介 本书是一部系统梳理经典力学理论体系,并深入探讨其在现代物理学中的应用与演进的深度学术专著。全书旨在为物理学、工程科学及相关领域的学生、研究人员和专业人士提供一个既扎实又具有前瞻性的力学知识框架。我们聚焦于力学概念的本源性、数学结构的严谨性,以及其如何作为后续所有物理理论的基石。 第一部分:牛顿力学的宏伟基石 (The Newtonian Foundation) 本部分将从最基本的运动学概念出发,对伽利略相对性原理和牛顿三大定律进行详尽而深入的剖析。我们不仅复述这些经典定律,更着重探讨其背后的哲学意义和公理化基础。 时空观的演进: 讨论绝对时空观的建立及其在宏观低速情境下的有效性。引入矢量分析在描述位移、速度和加速度中的关键作用,详细阐述二阶微分方程在描述受力物体运动中的核心地位。 功、能与守恒定律的严格推导: 能量概念是物理学的核心支柱之一。本章将严格推导动能、势能的定义,并基于牛顿第二定律($F=ma$)来证明机械能守恒定理。重点讨论保守场和非保守场对系统能量演化的影响,并引入哈密顿量的早期概念雏形——对势能函数的深入分析。 刚体动力学与角动量: 刚体的运动远比质点复杂。本书将详尽介绍转动惯量(包括主轴定理)、转动定则,并推导出角动量守恒定律。特别地,我们将分析陀螺仪进动和章动等经典现象的精确数学描述,这对于理解稳定性问题至关重要。 第二部分:拉格朗日与哈密顿力学的优雅结构 (The Elegant Structure: Lagrangian and Hamiltonian Formalisms) 本部分标志着从基于力的描述转向基于能量和变分原理的描述,这是经典力学向现代物理转化的关键桥梁。我们将系统阐述这些更抽象、更普适的数学工具。 变分原理与达朗贝尔原理: 详细介绍最小作用量原理(Hamilton's Principle)的数学形式,即拉格朗日泛函的变分。推导出欧拉-拉格朗日方程,并展示其作为牛顿第二定律的等效表述,但其优势在于坐标系的任意性和对约束力的自动消除。 拉格朗日方程的应用与推广: 通过一系列经典例子,如单摆、双摆、有固定中心引力的行星运动,展示拉格朗日力学在处理复杂约束系统时的威力。引入广义坐标、广义速度和瑞利耗散函数,以应对非保守力。 哈密顿正则方程: 介绍勒让德变换在构建哈密顿量 $H(q, p, t)$ 中的核心作用。推导出哈密顿正则方程组,强调相空间(Phase Space)的概念及其在系统状态描述中的重要性。分析哈密顿量在保守系统中的物理意义——通常对应于系统的总能量。 第三部分:微扰论、稳定性和连续介质 (Perturbation Theory, Stability, and Continuous Media) 本部分将力学理论的应用拓展到更复杂的系统和更精细的分析层面。 微扰论在周期运动中的应用: 对于不能精确求解的系统(如受微小外部驱动或包含非线性项的系统),微扰论是不可或缺的工具。本书将详细介绍定态微扰论和含时微扰论的基本方法,并将其应用于谐振子受阻尼或微弱驱动的分析,这在量子力学的微扰处理中亦有重要铺垫。 稳定性分析与李雅普诺夫方法: 探讨系统的稳定性问题,区分定性(平衡点分析)和定量(李雅普诺夫函数)的稳定性判断。深入分析李雅普诺夫第一法和第二法,并结合经典力学中的特定例子,如平衡位置的稳定性判断。 经典场论的起源:连续介质力学基础: 将离散的质点系统推广到连续分布的物质。介绍流体动力学和弹性力学的基本场量(密度、速度场、应力张量)。推导纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)和线弹性材料的平衡方程,重点在于理解这些偏微分方程的物理来源和边界条件的重要性。 第四部分:经典力学的前沿与过渡 (Frontiers and Transitions) 本书的最后部分聚焦于经典力学的极限、其与现代物理的交汇点,以及对后续理论发展的启发。 泊松括号与规范不变性初探: 在哈密顿框架下,引入泊松括号的概念,并展示它如何自然地导出运动方程。探讨泊松括号的代数结构,并简要引入规范原理在经典场论中如何引导出保守量,这是通往规范场论的初步感知。 从经典极限到相对论与量子力学: 讨论经典力学在何种条件下失效,即系统速度接近光速时需要狭义相对论的修正,以及普朗克常数起决定性作用时需要量子力学的介入。通过爱因斯坦场方程的经典极限(弱场、慢速)退化到牛顿引力定律,展示经典理论作为现代理论的“有效理论”的地位。 本书特点: 1. 强调数学严谨性: 避免对复杂数学工具的“黑箱化”处理,对每一个关键公式都提供清晰的数学推导。 2. 注重概念统一性: 贯穿始终地展示从牛顿、拉格朗日到哈密顿的不同力学描述在本质上是统一的,只是数学形式和适用范围有所侧重。 3. 丰富的物理洞察: 所选例子并非简单的习题,而是旨在揭示深刻物理原理的经典案例。 本书适合作为高等物理专业本科高年级或研究生入门课程的教材或参考书,尤其适合希望深刻理解理论物理基础,并为后续学习狭义相对论、量子场论打下坚实数学和概念基础的读者。

作者简介

目录信息

第一篇 微积分
第1章 函数
1. 1 函数概念
1. 2 函数的几种性质
1. 3 反函数
1. 4 初等函数
小结
习题
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本《计算机应用数学》着实让我头疼不已。我原本是冲着“应用”二字去的,以为能学到一些能立即在编程或者数据分析中派上用场的实用技巧,结果翻开扉页,映入眼帘的却是密密麻麻的矩阵变换、拓扑结构和高等微积分的证明题。书中的讲解非常抽象,作者似乎完全跳过了“如何将这些数学工具映射到实际的计算机科学问题”这一关键步骤。举个例子,讲到拉普拉斯变换时,通篇都是定义、性质和反演公式的推导,却很少提及它在信号处理或控制系统中是如何具体发挥作用的。我试着去找一些与算法复杂度分析相关的章节,希望能找到一些关于离散数学的深入讨论,但那部分内容同样是纯理论的堆砌,缺乏实际的代码示例或应用案例来佐证其重要性。对于一个急于想提升自己工程能力的读者来说,这本书更像是一本大学高数教材的姊妹篇,而非一本面向应用领域的工具书。如果读者期待的是一本能直接解决实际工程难题的“速查手册”,那么这本书很可能会让你大失所望,它更像是在要求你先成为一位数学家,才能谈及应用。阅读体验上,排版略显拥挤,公式引用跳转也常常需要来回翻页,极大地影响了阅读的连贯性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格极其古典、严谨,对于追求“快餐式”学习的读者来说,无疑是一剂强效镇静剂。每一章的结构都遵循着“定义—引理—定理—证明”的固定套路,很少有生动的比喻或者反直觉的例子来辅助理解。这种深度钻研的方式对于那些已经具备扎实背景的专家来说或许是享受,但对于我这个需要快速掌握应用技能的读者来说,简直是煎熬。当我试图寻找一些关于离散傅里叶变换(DFT)在图像处理中如何实现快速卷积操作的直观解释时,我只找到了其在复平面上的旋转因子表示,以及一些关于周期延拓的证明。缺乏对算法效率的讨论,特别是没有引入快速傅里叶变换(FFT)的细节,让我觉得这本书在“应用”二字上显得非常苍白无力。它似乎认为,一旦读者理解了背后的数学原理,应用自然水到渠成,但现实是,从数学原理到高效代码实现之间,存在着巨大的工程鸿沟,而这本书恰恰回避了跨越这条鸿沟的实战经验。

评分☆☆☆☆☆

说实话,这本书的“数学”部分确实无可挑剔,每一个定理的证明都扎实可靠,逻辑链条环环相扣,展现了作者深厚的数学功底。但是,这与我理解的“计算机应用”之间,似乎横亘着一条难以逾越的鸿沟。我希望看到的是如何利用概率论中的贝叶斯推断来改进推荐系统,或者如何用数值分析中的有限元方法来模拟物理现象在计算机中的表现。这本书里有概率论和数值分析的章节,但它们更像是将经典教材的内容重新组织了一遍,缺乏与现代计算机科学热点,比如机器学习、人工智能、大数据处理等领域的有效嫁接。例如,在讲授矩阵分解时,它详细介绍了特征值分解和奇异值分解的代数意义,却几乎没有提及主成分分析(PCA)在降维中的具体应用流程,更别提如LSA或SVD在信息检索中的实际应用效果了。整体来看,它更像是一本优秀但略显过时的纯数学参考书,而非一本面向应用领域的、与时俱进的教材。阅读过程中,我不断地在脑中进行“翻译”工作,试图将书中的概念硬塞进我熟悉的计算机框架里,这种努力让我感到非常疲惫。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个下午试图消化书中关于“优化理论”的那几个章节,结果感觉更像是进行了一场智力上的马拉松。这本书的深度是毋庸置疑的,它对诸如凸优化、线性规划的对偶理论等进行了极其详尽的阐述。但是,这种详尽到了某种程度就变成了冗余。比如,书中对单纯形法(Simplex Method)的每一步迭代的数学原理都做了细致入微的剖析,理论推导严谨到令人窒息。然而,对于计算机应用来说,我们更关心的是如何高效地实现这个算法,以及在面对大规模、高维数据时,它在计算效率和收敛速度上的实际表现。书中对这些工程层面的权衡几乎没有提及,仿佛求解最优解的计算成本是不存在的。我尝试去寻找一些关于牛顿法在神经网络训练中应用的讨论,期待能看到一些关于梯度下降的变种和收敛加速的实战经验,但很遗憾,这些内容完全缺席。这本书更偏向于为数学系的学生打下坚实的理论基础,而不是为软件工程师提供解决实际问题的方案。它的视角过于“纯净”,缺乏对现实世界中数据噪声和计算资源的考量,读起来常常让人感到脱节,像是在空中楼阁里探讨数学的美妙,而不是在坚实地面上搭建应用大厦。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书的侧重点明显偏向于理论基础的构建,对于那些需要快速掌握特定计算工具的读者来说,它提供的价值有限。书中花大量篇幅讲解了微分几何的基本概念,比如流形、切空间等,这些内容在纯理论的物理学或高级图形学研究中或许至关重要,但在我日常处理的业务逻辑和数据建模任务中,这些知识显得过于“高冷”。我更需要的是如何运用数值积分来求解复杂的常微分方程组,而不是去证明黎曼曲率张量的某些性质。此外,书中对数值误差分析的部分也处理得比较保守,仅停留在理论误差界限的推导,对于实际计算中如何选择合适的步长、如何处理病态矩阵带来的精度损失等工程问题,鲜有着墨。总而言之,这本书像是一份详尽的数学蓝图,结构宏伟,逻辑严密,但它没有提供任何关于如何使用这些蓝图去建造一座能抵御风雨的实用建筑的施工指南,让人感觉学到的知识虽然深奥,却难以“落地生根”。

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