本書除介紹化學化工領域中常用的曲線擬合、回歸分析、高次方程求根、線性方程組求解、數值積分、微分子方程求解等經典算法外,特別對—些近年來在化學化工領域中得到廣泛應用的計算技術作了詳細介紹,如單純形(simplex)優(yōu)化技術、模式識別技術、人工神經網絡方法、蒙特卡羅(Monte Carlo)方法、定量結構—活性相關分析(QSAR)等,并以相當篇幅介紹這些方法解決化學化工實際問題時的應用。此外,對國外一些優(yōu)秀的科技軟件如Oringin、ACD/ChemSketch等也略作介紹。附錄中編寫了常用算法的QBASIC程序。
本書可作為高等院;瘜W化工及相近專業(yè)本科生的教材或教學參考書,也可供化學工作者及其他科技工作者使用。
第一章 最小二乘法和曲線擬合
1-1 線性最小二乘法
1-2 用線性最小二乘法確定方程的系數
1-3 非線性方程變?yōu)榫性方程
1-4 非線性最小二乘法
1-5 線性回歸分析
習題
上機作業(yè)1 氣體反應動力學方程的確定
上機作業(yè)2 用Origin軟件進行曲線擬合
第二章 高次方程求解
2-1 掃描法
2-2 對分法和優(yōu)選法
2-3 迭代法
2-4 牛頓法
習題
上機作業(yè) 用牛頓迭代法計算化學反應的平衡濃度
第三章 線性方程組求解
3-1 克萊姆法則
3-2 消元法
3-3 按列選主元素消去法
3-4 按列選主元素消去法的計算流程
習題
上機作業(yè) 通過求解線性方程組確定混合物的組成
第四章 數值積分
4-1 矩形和梯形法求積
4-2 辛普森法求積
4-3 高斯—勒讓德法求積
4-4 Monte Carlo方法求積
習題
上機作業(yè) 等壓加熱過程中的熱效應計算
第五章 常微分方程的數值解
5-1 歐拉法
5-2 改進的歐拉法——預測—校正法
5-3 龍格—庫塔法
習題
上機作業(yè) 化學反應動力學計算
第六章 單純形最優(yōu)化方法
6-1 改變單因子法
6-2 單純形法
6-2-1 基本單純形法
6-2-2 改良單純形法
6-2-3 初始單純形的定位
6-2-4 單純形迭代的結束
6-2-5 多維單純形法
6-2-6 改良單純形法的計算程序
6-3 單純形法最優(yōu)化實例
習題
第七章 模式識別與工業(yè)優(yōu)化
7-1 模式識別與工業(yè)數據處理
7-2 模式識別方法的原理和基本概念
7-3 數據標準化處理
7-4 特征參數的抽提
7-5 常用模式識別方法簡介
7-5-1 KNN法及其衍生法
7-5-2 主成分分析方法
7-5-3 多重判別矢量法
7-5-4 Fisher判別分析法
7-5-5 非線性映照法
7-6 人工神經網絡簡介
7-7 模式識別優(yōu)化的應用
第八章 Monte Carlo方法
8-1 Monte Carlo方法的基本思想
8-2 Monte Carlo方法的特點
8-3 Monte Carlo方法的基本工具——隨機數
8-4 隨機變量的抽樣
8-4-1 離散型分布隨機變量的抽樣
8-4-2 連續(xù)型分布隨機變量的抽樣
8-5 Monte Carlo方法在高分子研究中的應用
8-5-1 共聚反應的模擬
8-5-2 高分子鄰基反應的模擬
8-5-3 高分子降解的模擬
8-5-4 高分子鏈構象的模擬
習題
上機作業(yè)1 兩元共聚物鏈結構的Monte Carlo模擬
上機作業(yè)2 用Monte Carlo方法計算聚乙烯醇的最大縮醛化率
上機作業(yè)3 高分子無規(guī)降解的Monte Carlo模擬
上機作業(yè)4 高分子鏈構象的Monte Carlo模擬
第九章 定量構效相關分析方法——QSAR
9-1 QSAR方法的基本特點
9-2 用分子連接性指數法進行QSAR研究
9-2-1 分子連接性指數法的特點
9-2-2 分子連接性指數的計算方法
9-2-3 分子連接性指數的修正
9-2-4 分子連接性指數計算示例
9-3 QSAR分析示例
習題
上機作業(yè) 建立含氮雜環(huán)化合物結構與生物活性之間的關系
第十章 化學結構繪制軟件ACD/ChemSketch的應用
10-1 軟件的運行環(huán)境
10-2 軟件的界面及工具按鈕
10-3 化學結構3D顯示和動畫效果
附錄
A 化學結構繪制軟件ACD/ChemSketch使用說明
B QBASIC語言簡介
C 常用QBASIC程序
參考文獻