Proceedings of the First International Conference on Difference Equations

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出版者:CRC
作者:International Conference on Difference Equations 1994 Trinity univers
出品人:
页数:512
译者:
出版时间:1995-12-01
价格:USD 209.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9782884491457
丛书系列:
图书标签:
  • 差分方程
  • 国际会议
  • 学术会议
  • 数学
  • 应用数学
  • 数值分析
  • 离散数学
  • 工程数学
  • 科学计算
  • Proceedings
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具体描述

《当代图论前沿:结构、算法与应用》 第一章:图论基础与经典范式 本书旨在深入探讨图论领域的核心概念、经典理论及其在现代科学与工程中的广泛应用。作为该领域的一部综合性著作,我们力求勾勒出从基础结构到尖端算法的完整图景,为研究人员、工程师及高级学生提供一个坚实且富有洞察力的知识框架。 1.1 图的基本概念与表示 本章首先回顾图论的基石——图的定义、基本术语(如顶点、边、度、邻接关系)以及不同类型的图(有向图、无向图、加权图、多重图)。重点阐述了图的数学建模能力,如何将复杂的现实问题抽象为图结构。随后,详细讨论了图的存储与表示方法,包括邻接矩阵、邻接表以及高效的稀疏图表示技术,并对比了它们在内存占用与操作效率上的优劣,为后续算法实现奠定基础。 1.2 图的连通性与遍历 连通性是图结构分析中最基本也是最重要的属性之一。我们系统地介绍了连通分量、强连通分量(在有向图中)的定义与计算方法。遍历算法是理解和分析图结构的核心工具,本章深入剖析了广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)。不仅讲解了其原理和标准实现,还探讨了它们在求解最短路径(无权图)、拓扑排序以及检测图中环路中的应用。 1.3 最小生成树:优化问题的基石 最小生成树(MST)是组合优化领域的一个经典问题,旨在用最小的总权重连接图中的所有顶点。本章详尽阐述了解决MST问题的两大核心算法:普里姆算法(Prim's Algorithm)和克鲁斯卡尔算法(Kruskal's Algorithm)。我们不仅分析了这些贪心算法的正确性证明,还对比了它们在不同图结构(稠密图与稀疏图)下的性能表现,并探讨了其在网络设计、电路布局等领域的实际应用。 第二章:路径、流与匹配理论 本章转向解决涉及路径优化、资源分配和结构平衡的更复杂问题,这些问题在网络规划、物流管理和资源调度中占据核心地位。 2.1 最短路径算法的演进 最短路径问题是网络分析的重中之重。本章从单源最短路径问题出发,首先介绍迪杰斯特拉算法(Dijkstra's Algorithm),并着重讨论其对图中边权重非负性的要求。随后,引入了可以处理负权边的贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford Algorithm),并解释了其通过松弛操作检测负权环的机制。最后,对于需要求解所有顶点对之间最短路径的问题,我们详细分析了弗洛伊德-沃夏尔算法(Floyd-Warshall Algorithm)的动态规划思想及其在处理小型密集图时的优势。 2.2 网络流与最大流/最小割 网络流理论是图论在运筹学中最成功的应用之一。本章聚焦于最大流问题,解释了流网络的容量约束和流量守恒原理。核心内容包括福特-富尔克森方法(Ford-Fulkerson Method)及其基于增广路径的迭代思想。我们着重介绍了使用 Edmonds-Karp 算法(基于BFS寻找增广路径)和 Dinic 算法(利用分层图加速)来高效求解最大流。更重要的是,本章详细阐述了最大流-最小割定理(Max-Flow Min-Cut Theorem)的深刻意义,展示了如何通过最小割来解决如图像分割、项目依赖性分析等问题。 2.3 匹配理论与图的完美性 在二分图中,匹配问题具有特殊的结构和高效的求解方法。本章讨论了二分图的最大匹配问题,并使用霍尔定理(Hall's Marriage Theorem)来刻画完美匹配的存在性条件。针对一般图中的匹配问题,我们介绍了复杂的爱德蒙兹的花(Blossom)算法,尽管其实现难度较高,但它在理论上解决了所有图的最大基数匹配问题。本章还将简要介绍匹配在调度和指派问题中的应用。 第三章:图的结构特性与高级主题 本章探讨图结构更深层次的内在属性,以及图论在现代计算科学中遇到的挑战性前沿领域。 3.1 树与森林的高级性质 树,作为无环连通图,在数据结构和层次结构建模中无处不在。除了最小生成树,本章还讨论了树的中心、直径、平衡性等概念。重点介绍具有特定约束的树结构,例如最优二叉搜索树的构造问题,以及在网络设计中寻找鲁棒性最优树的策略。 3.2 欧拉路径与哈密顿路径 欧拉路径(经过每条边恰好一次)和哈密顿路径(经过每个顶点恰好一次)是图的轨迹性质的重要体现。本章详细阐述了判断欧拉路径存在的必要和充分条件(基于顶点的奇偶度)。与欧拉路径的有效性判断不同,哈密顿路径问题是著名的NP完全问题。因此,本章的重点将放在分析此类问题的近似算法、启发式方法,以及在特定图类(如平面图、竞赛图)中可行的精确解法。 3.3 图着色问题与可平面性 图着色(Graph Coloring)是组合优化和约束满足问题的经典代表。本章深入讲解了图的色数(Chromatic Number)的概念,阐述了著名的四色定理及其在地图着色中的应用背景。我们将分析五色定理的证明思想,并探讨如何使用回溯法和分支定界法求解图着色问题。此外,还介绍了图的可平面性问题,包括库拉托夫斯基定理(Kuratowski's Theorem)对不可平面图(K5和K3,3)的刻画,以及如何有效判断一个图是否可以在平面上绘制且边不相交。 第四章:图算法的计算复杂性与现代应用 理解图算法的效率边界至关重要。本章将图论与计算复杂性理论相结合,并展望其在新型计算范式中的角色。 4.1 图算法的复杂性分类 本节回顾了P类问题(多项式时间可解)和NP类问题。通过对旅行商问题(TSP,作为哈密顿回路的特例)的分析,明确展示了NP完全问题在图论中的普遍性。我们将讨论NP完全问题的特征,如归约技术,并介绍近似算法的设计原则,例如保证解的质量界限。 4.2 谱图理论基础 谱图理论利用图的邻接矩阵或拉普拉斯矩阵的特征值和特征向量来分析图的结构性质。本章介绍了代数连通性(Fiedler向量)的概念,它与图的割集密切相关,为设计更高效的图划分算法提供了新的视角。 4.3 现代应用与展望 最后,本书将图论的应用扩展到信息时代的前沿领域。讨论了社交网络分析中的中心性度量(度中心性、介数中心性、特征向量中心性),复杂网络中的小世界现象和无标度特性。此外,还简要探讨了图神经网络(GNN)的初步概念,展示了图结构如何成为深度学习模型处理非欧几里得数据的强大载体。 本书结构严谨,内容全面,旨在为读者提供一个扎实、深入且面向应用的图论知识体系,助力读者解决现实世界中遇到的复杂结构化问题。

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我对这本书的兴趣,很大程度上源于我对数学史的关注。任何一个重要的数学分支,在其发展的早期阶段,都会经历一个汇聚思想、确立方向的关键时期。《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,正是记录了差分方程作为一门独立学科,在国际舞台上首次亮相的珍贵文献。我非常好奇,在那个年代,差分方程的研究处于一个怎样的发展阶段?是刚刚从更广泛的数学领域中独立出来,还是已经形成了一套相对成熟的理论体系?这本书会详细介绍当时的研究者们是如何定义差分方程的,他们是如何发展出各种解析方法来求解这些方程的,比如迭代法、生成函数法,甚至是早期的一些数值逼近方法。了解这些早期探索,不仅能够帮助我理解差分方程的理论根基,更能让我体会到那个时代数学家们筚路蓝缕、开拓创新的精神,这对于我个人的学术成长而言,无疑是一种精神上的激励。

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我的研究方向涉及到动力系统的稳定性分析,而差分方程在描述离散时间动力系统方面扮演着核心角色。对于一个离散动力系统,其长期行为、是否存在周期解、以及系统是否稳定,都与差分方程的性质息息相关。因此,一本记录了差分方程领域首届国际会议的论文集,对我来说具有非同寻常的价值。《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,我预感它会涵盖关于差分方程稳定性理论的许多重要内容。我非常想知道,在会议上,学者们是如何探讨线性差分方程的稳定性判据,例如特征根的模长如何影响系统的稳定性;又或者,他们是如何研究非线性差分方程的复杂动力学行为,如吸引子、混沌等现象。这本书的出现,无疑为我提供了一个了解差分方程稳定性研究早期进展的重要平台,我期待它能为我解决在动力系统稳定性分析中遇到的难题提供新的思路和方法。

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当我第一次看到这本书的书名时,我脑海中立刻浮现出一个画面:一群来自世界各地的数学家们,在那个时代的学术殿堂里,围坐在一起,热烈地讨论着关于差分方程的奥秘。差分方程,这种看似简单的递推关系,却能衍生出无穷无尽的复杂行为,它就像是隐藏在数字序列背后的“秘密语言”。《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,作为第一届国际会议的记录,在我看来,它不仅是一部学术论文集,更是一份历史的见证。我非常好奇,在当时的学术背景下,差分方程的研究是如何进行的?是侧重于理论的严谨性,还是更注重其在各个学科中的应用?书中收录的论文,是否包含了对差分方程解的存在性、唯一性、以及它们的渐进行为等方面的深入探讨?这本书的价值在于它能让我感受到那个时代数学研究的纯粹性,以及科学家们对知识探索的热情,这对我而言,是无价的。

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坦白说,我购买这本书的初衷,很大程度上是被“第一届国际会议”这个标签所吸引。这意味着它记录了一个时代的开端,可能包含了许多奠基性的理论和方法。差分方程作为一种强大的数学工具,其发展历程充满了曲折与创新。我一直对早期研究者们是如何从零开始探索这个领域的感到好奇,他们是如何克服困难,建立起一套完整的理论体系的。这本书,作为首届国际会议的汇编,无疑是了解这一历程的宝贵窗口。我希望它能展现出早期学者们对于差分方程的独特见解,他们是如何将抽象的数学概念与实际问题相结合,又或者是在纯粹的理论层面进行大胆的探索。从这个角度看,这本书的价值不仅仅在于其内容本身,更在于它所代表的学术精神和历史意义。我期待着在翻阅它的时候,能够感受到那个时代严谨治学的氛围,以及科学家们对知识不懈追求的热情。

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这本书的出现,对我来说,更像是一次学术的“寻根之旅”。差分方程这个概念,虽然在很多现代数学分支中都有体现,但了解它的起源和早期发展,对于理解其本质和潜力至关重要。《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,作为第一场国际会议的记录,在我看来,它承载的是差分方程作为一个独立研究领域初期的思想火花。我迫切地想知道,在那个时候,学者们是如何看待差分方程的?他们是如何将其与微分方程进行比较,并突出其独特的优势?书中是否会涉及到一些经典的差分方程模型,例如斐波那契数列的生成、或者一些早期的组合数学问题?了解这些早期研究,不仅能帮助我更深刻地理解差分方程的数学内涵,更能让我体会到知识体系是如何在不断的交流和碰撞中逐渐建立起来的,这对于我在学术道路上的自我定位和发展,都具有重要的启示作用。

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作为一名对数学建模有着浓厚兴趣的研究者,差分方程一直是我的关注焦点。在许多实际应用场景中,我们面对的往往是离散的数据,例如经济增长的年度数据、疾病传播的日感染人数、或者通信系统中信号的采样值。如何从这些离散数据中提取出变化的规律,并进行预测和控制,差分方程便是最直接有效的工具之一。而《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,作为差分方程领域的第一场国际盛会,无疑汇集了那个时期最杰出的数学家们在这一领域的最新思考和成果。我特别想了解,在第一届会议上,学者们是如何将差分方程应用于各种实际问题的,例如如何用差分方程来模拟人口增长、如何分析经济周期、或者如何设计控制系统。这本书的价值在于它能为我提供丰富的建模案例和方法论,帮助我更好地理解和运用差分方程来解决现实世界中的复杂问题。

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我对这本书的期待,更多地源于对现代科学发展脉络的探寻。差分方程作为一种描述离散动力系统的核心工具,在人工智能、机器学习、数据科学等新兴领域扮演着越来越重要的角色。而“第一届国际会议”的举办,恰恰标志着差分方程作为一个独立的研究领域开始获得国际社会的广泛关注和重视。这本书,很可能记录了这一历史性的时刻,展示了在那个时期,差分方程研究的最新进展和未来发展方向。我希望在书中能够看到不同国家、不同研究机构的学者们是如何就差分方程的各个分支进行交流和碰撞,例如线性差分方程、非线性差分方程、稳定性理论、周期性解等等。这本书的价值在于它能够提供一个“全景图”,让我们能够看到差分方程研究的起点,以及它如何一步步演变成如今如此重要的研究领域,它所蕴含的深层意义,对于理解现代科学的发展具有不可估量的价值。

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这本书的封面设计就透着一股严谨而又略带古典的学术气息,深蓝色为主色调,烫金的书名在灯光下熠熠生辉,虽然我还没有打开它,但仅凭这第一印象,就觉得它承载着一段重要的学术交流史。我是在一次学术研讨会上偶然看到这本书的,当时周围的学者们都在热烈地讨论着其中的某个章节,我好奇之下上前询问,得知这是一本关于差分方程的国际会议论文集,而且是第一届。差分方程这个概念本身就充满了数学的魅力,它像是离散世界中的微积分,捕捉着事物变化的规律,在动力系统、金融模型、生物工程等众多领域都有着不可替代的应用。作为一名对这些领域充满兴趣的读者,我迫不及待地想深入了解这场会议是如何汇聚了来自世界各地的顶尖研究者,他们又带来了哪些关于差分方程的前沿思想和最新成果。这本书无疑为我打开了一扇通往理论研究和实际应用之间桥梁的大门,我期待着在其中找到新的研究方向和灵感。

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当我第一次接触到“差分方程”这个概念时,我便被它深深吸引。不同于我们熟知的连续变量的微分方程,差分方程以一种更加离散、更加贴近真实世界采样数据的方式来描述变化。想象一下,在一个离散的时间序列中,下一个状态仅仅依赖于前几个状态,这种递推关系蕴含着令人着迷的模式和规律。而《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,顾名思义,将汇集首届国际会议的精华,这对于我这个对差分方程初学者来说,无疑是一份极为宝贵的入门资料。我希望它能涵盖差分方程的基本理论、解法技巧,甚至是一些早期经典问题的探讨。我非常好奇,在这个“第一届”的会议上,学者们是如何定义和分类差分方程的,他们是如何发展出各种解析和数值的求解方法的。这本书或许能为我构建起一个扎实的差分方程知识框架,为我今后的深入研究打下坚实的基础。

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作为一个对数值计算方法有着深入研究的学者,我一直对各种数学方程的求解方法非常感兴趣。差分方程,尤其是那些难以解析求解的非线性差分方程,在实际应用中往往需要借助数值方法来近似求解。而《Proceedings of the First International Conference on Difference Equations》这本书,作为首届国际会议的论文汇编,在我看来,它很可能包含了大量关于差分方程数值求解算法的研究。我非常期待在书中能够找到关于各种数值方法的详细介绍,例如如何利用迭代法来逼近差分方程的解,如何分析这些数值方法的收敛性和精度,以及如何设计高效的算法来处理大规模数据。这本书的意义在于,它能够为我提供一个了解差分方程数值求解领域早期发展的重要参考,帮助我理解现代高效算法是如何一步步发展和完善的,这对于我改进现有的数值方法,或者开发新的算法,都将具有重要的指导意义。

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