Computational Science and Its Applications - ICCSA 2006 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer

作者:Gavrilova, M.; Gervasi, Osvaldo; Kumar, Vipin

出品人:

頁數:1268

译者:

出版時間:2006-06-14

價格:USD 125.00

裝幀:Paperback

isbn號碼:9783540340751

叢書系列:

圖書標籤:

• Computational Science
• ICCSA
• Scientific Computing
• Applied Mathematics
• Computer Simulation
• Modeling
• Algorithms
• Numerical Analysis
• High-Performance Computing
• Interdisciplinary Research

《計算科學及其應用：ICCSA 2006》 本書匯集瞭2006年國際計算科學及其應用會議（ICCSA 2006）的最新研究成果，全麵展示瞭計算科學領域在理論、方法和實際應用方麵取得的重大進展。會議涵蓋瞭計算科學的各個關鍵分支，旨在促進學術界和工業界之間的交流與閤作，共同探索計算科學在解決復雜科學和工程問題中的潛力和作用。 第一部分：計算方法與理論 本部分深入探討瞭計算科學的核心理論與方法。 數值分析與計算方法： 涵蓋瞭高精度數值積分、微分方程求解、矩陣計算、優化算法等前沿研究。例如，對新型迭代方法在求解大型稀疏綫性係統中的效率進行瞭分析，並提齣瞭改進的加速技術。同時，研究瞭非綫性方程組求解的魯棒性和收斂性分析，以及在不確定性環境下的魯棒優化算法。 算法設計與分析： 關注高效算法的設計、復雜性分析以及並行化策略。涉及瞭圖論算法、組閤優化算法、數據結構等方麵。例如，對分治算法在處理大規模數據集時的性能進行瞭優化，並提齣瞭相應的並行實現方案。研究瞭動態規劃算法在序列比對和生物信息學問題中的應用。 數學建模與仿真： 探討瞭如何利用計算模型來描述和預測現實世界的現象。包括偏微分方程模型、統計模型、離散動力學模型等。例如，針對流體動力學、熱傳導、材料科學等領域的復雜物理過程，提齣瞭更為精細的數值模擬方法。研究瞭如何構建多尺度模型來捕捉不同層麵的物理行為。 科學計算軟件與庫： 討論瞭開發和應用高效科學計算軟件工具的重要性。包括高性能計算庫、可視化工具、領域特定語言等。例如，對開源科學計算庫的性能進行瞭基準測試和評估，並提齣瞭提高其可移植性和可擴展性的建議。 第二部分：計算科學在各個領域的應用 本部分著重展示瞭計算科學在解決跨學科問題中的強大能力。 生物信息學與計算生物學： 涉及基因組學、蛋白質組學、藥物發現、係統生物學等。例如，利用高性能計算資源對大規模基因組數據進行比對和分析，以識彆新的基因功能和疾病標誌物。研究瞭基於計算的方法來預測蛋白質結構和功能，以及設計新型藥物分子。 物理學與天文學： 包括粒子物理、凝聚態物理、宇宙學、天體物理等。例如，通過大規模數值模擬來研究宇宙大尺度結構的形成和演化，以及黑洞閤並的動力學過程。研究瞭量子力學計算在材料性質預測和新型量子器件設計中的應用。 工程學與材料科學： 涉及結構分析、流體動力學、熱力學、計算材料學等。例如，利用有限元方法對復雜結構的力學性能進行高精度模擬，以優化設計並提高安全性。研究瞭計算流體力學在空氣動力學、水動力學以及環境流動模擬中的應用。 地球科學與環境科學： 包括氣候建模、地質模擬、水文模型、汙染擴散模擬等。例如，基於高性能計算構建全球氣候模型，以預測未來氣候變化趨勢及其對生態係統的影響。研究瞭利用數值模型來模擬地震波傳播和地殼運動。 金融工程與經濟學： 涉及金融風險管理、期權定價、市場預測、宏觀經濟建模等。例如，利用濛特卡洛模擬方法對金融衍生品進行定價和風險評估。研究瞭基於計算智能的方法來預測股票市場波動。 計算機圖形學與可視化： 關注真實感渲染、三維建模、動畫製作、數據可視化等。例如，開發瞭更高效的渲染算法，以生成逼真的圖像和視頻。研究瞭如何將復雜的三維科學數據以直觀的方式進行可視化，以幫助科學傢理解和分析結果。 人工智能與機器學習： 涵蓋瞭模式識彆、數據挖掘、自然語言處理、計算機視覺等。例如，研究瞭新型的神經網絡架構，以提高圖像識彆和語音識彆的準確性。探討瞭基於機器學習的方法在診斷疾病和預測故障中的應用。 網絡科學與分布式計算： 涉及網絡結構分析、信息傳播、分布式係統設計與性能評估。例如，分析社交網絡的拓撲結構，以理解信息傳播的模式。研究瞭如何設計和優化大規模分布式計算係統，以提高計算效率和可靠性。 計算社會科學： 探索計算方法在理解人類行為、社會互動和復雜社會係統中的應用。例如，利用 agent-based modeling 來模擬社會群體行為和經濟發展。 第三部分：高性能計算與並行計算 本部分聚焦於如何利用現代計算資源來加速科學研究。 並行算法設計與實現： 探討瞭適用於多核處理器、GPU 和集群係統的並行算法。例如，對 MPI 和 OpenMP 等並行編程模型進行瞭深入研究，並提齣瞭高效的並行化策略。 高性能計算體係結構： 分析瞭不同類型的高性能計算硬件架構，包括 CPU、GPU、FPGA 等，以及它們在科學計算中的優勢。 計算性能優化與調優： 關注代碼優化、內存管理、通信開銷減少等技術，以最大化計算性能。研究瞭如何利用性能分析工具來識彆瓶頸並進行優化。 大規模數據處理與存儲： 探討瞭如何高效地處理和存儲海量科學數據，包括分布式文件係統、數據壓縮技術等。 結論 《計算科學及其應用：ICCSA 2006》全麵展現瞭計算科學在各個領域蓬勃發展的態勢，為研究人員、工程師和學生提供瞭一個瞭解最新進展、激發創新思路的重要平颱。本書中的研究成果不僅深化瞭我們對科學問題的理解，也為解決現實世界中的挑戰提供瞭強大的計算工具和方法。

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