本書應(yīng)用數(shù)學知識,結(jié)合工程、管理學、經(jīng)濟學的實際背景,系統(tǒng)地介紹了運籌學中各重要分支,包括線性規(guī)劃與對偶規(guī)劃、運輸問題、圖和網(wǎng)絡(luò)、整數(shù)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、目標規(guī)劃、排序與工程統(tǒng)籌、存儲論、對策論、決策論、遺傳算法、預(yù)測預(yù)報和時間序列處理方法等內(nèi)容。作者從實際的工程、經(jīng)濟和管理等問題中引出管理運籌學中各種分支的基本模型,使用簡潔的,易懂和易操作的方式,系統(tǒng)論述運籌學中解決各類基本模型的常用基本方法和原理;使讀者能真正地掌握運籌學各種方法的用途和思想,并通過實例的求解使讀者能應(yīng)用所學知識解決實際問題。
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數(shù)值代數(shù)是計算數(shù)學領(lǐng)域的一個重要分支,其中線性與非線性代數(shù)方程的求解是一個古老而基礎(chǔ)的研究課題,許多自然現(xiàn)象需要用線性或非線性代數(shù)方程來模擬,常微分方程、偏微分方程及優(yōu)化問題等的數(shù)值求解最終往往歸結(jié)為線性或非線性代數(shù)方程的計算。據(jù)《九章算術(shù)》記載,早在公元一世紀前后,我國古代數(shù)學家就掌握了一元二次方程和多元一次方程的求解方法。兩千多年后的今天,就代數(shù)方程組的精確與數(shù)值求解而言,我們己擁有眾多求解方法,但是,隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展,一些高病態(tài)、大規(guī)模的線性與非線性代數(shù)方程在自然科學和工程技術(shù)領(lǐng)域不斷呈現(xiàn),其經(jīng)典計算方法已不能有效求解這些方程。如何構(gòu)造高速、高效、高精度的代數(shù)方程算法已成為當今科學計算領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)性問題。要在這一挑戰(zhàn)性問題方面有所作為,其必由之路是充分利用現(xiàn)代數(shù)學分析工具及先進的計算機功能改造已有的相關(guān)算法。
數(shù)值代數(shù)是每一位科研人員和工程技術(shù)人員所必備的知識,也是每一位理工科大學生和研究生必修的重要課程,本書為順應(yīng)這一知識需求而編寫。數(shù)值代數(shù)包含十分豐富的內(nèi)容,但是作為一門基礎(chǔ)課教材,不可能也不必要面面俱到,重要的是使讀者通過一些典型、通用的數(shù)值計算方法掌握其方法構(gòu)造的基本思想及其實現(xiàn)技巧,從而達到觸類旁通的效果,本書取材適當,用語深入淺出、通俗易懂,以介紹通用的線性與非線性代數(shù)方程數(shù)值算法為基礎(chǔ),同時也引入了現(xiàn)代算法的知識內(nèi)容。書中既注重算法理論的嚴謹性,又突出了算法的實際計算,并配備了常用算法的Matlab程序及實驗題,從而使算法理論與算法實現(xiàn)形成一體化。
目錄
《科學計算及其軟件教學叢書》序
前言
第1章數(shù)值代數(shù)基礎(chǔ)1
1.1向量范數(shù)1
1.2矩陣范數(shù)2
1.3Householder變換6
1.4向量微積分10
1.5不動點原理14
習題116
第2章線性方程組的直接解法18
2.1Gauss消元法18
2.2Doolitle分解法23
2.3Cholesky分解法26
2.4QR分解法29
2.5追趕法31
2.6擾動分析34
習題237
第3章曲線擬合法39
3.1最小二乘問題39
3.2正則化方法40
3.3正交化方法43
習題347
第4章線性方程組的經(jīng)典迭代法49
4.1一般單步迭代法49
4.2Jacobi迭代法52
4.3Gauss-Seidel迭代法54
4.4JOR迭代法55
4.5SOR迭代法58
習題460
第5章Krylov子空間方法62
5.1最速下降法62
5.2基本共軛梯度法66
5.3預(yù)優(yōu)共軛梯度法71
5.4其他Krylov子空間方法73
習題574
第6章非線性方程組的迭代解法75
6.1二分法75
6.2弦截法77
6.3Picard迭代法80
6.4Newton迭代法86
6.5迭代法的收斂速度90
6.6修改的Newton迭代法93
習題694
習題參考答案與提示95
參考文獻99