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Applied Numerical Methods with Python for Engineers and Scientists
- Chapra 저
- McGraw-Hill
- 2018년 09월 07일
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ISBN: 9781265017965
652쪽
743g
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책 소개
출판사 리뷰
초기에 수치해석을 연구하던 학자들은 수학적인 방법론을 개발하고 오차가 얼마나 되는지를 증명하는 데 많은 노력을 기울였고 1980년대까지의 수치해석에 대한 교육도 이러한 방법론에 대한 전수를 중요한 내용으로 다루었다. 그러나 근래에 와서는 그간 발전해 온 수치해석 기법에서 개발된 최고 수준의 함수 모듈이 라이브러리화된 프로그램(대표적으로 MATLAB)을 이용하여 학생들이 직접 세부 계산 모듈을 만드는 대신 함수를 불러서 사용하되, 다루는 대상을 보다 종합적이고 복합적인 문제로 확장시키는 흐름이 만들어지게 되었다. 따라서 좋은 라이브러리를 지닌 MATLAB 프로그램을 공학 및 과학 분야의 문제 풀이에 사용할 수 있게 소개하는 실용적인 접근법이 교육적으로 효과적인 시기가 도래했고, 이런 관점에서 S. Chapra 박사의 MATLAB을 활용한 수치해석 관련 교재가 한국의 학생들에게도 많은 사랑을 받아 왔다.
그러나 가격이 비싸기 때문에 개인이 사용하기에는 부담이 있는 MATLAB과는 달리 무료인 개방형 소스 프로그램이면서 수학, 과학기술, 그래프 작성 등과 관련된 방대한 라이브러리를 가지고 있고 근래에 각광받고 있는 인공지능 프로그래밍에도 쉽게 접목할 수 있는 장점을 지닌 파이썬의 중요성이 점점 더 커지고 있는 시대적 흐름에 힘입어, 누구나 쉽게 무료로 컴퓨팅 프로그래밍 기술을 수치해석에 접목할 수 있도록 파이썬 기반의 수치해석 교재를 번역하게 되었다. 이 책은 대학에서 한 학기 동안에 기본적인 수치해석 기법을 익히는 것을 목표로 작성되었기 때문에, 보다 심도 깊은 편미분방정식의 풀이나 더 빠른 계산을 가능하게 하는 병렬화 연산 기법, 인공지능 프로그래밍 등의 고급 과정은 다루지 않는다. 또한 파이썬 프로그램의 심도 깊은 사용 방법이나 다양한 라이브러리들이 지닌 장점과 활용법에 대해서도 이 책에서는 상세히 소개하고 있지 않다. 그럼에도 불구하고, 이 책은 직접 과학 및 공학의 문제를 정의하고, 풀어야 할 식을 유도하여 프로그램 알고리즘을 구상한 후, 그로부터 다양한 수치해석 기법을 응용하여 자신의 개인용 컴퓨터에서 처음으로 과학기술 문제를 풀이해 볼 학부생들에게는 더없이 좋은 안내서가 되리라고 확신한다.
저자 소개
저자 : Steven C. Chapra
Steve Chapra is the Emeritus Professor and Emeritus Berger Chair in the Civil and Environmental Engineering Department at Tufts University. His other books include Surface Water-Quality Modeling, Numerical Methods for Engineers, and Applied Numerical Methods with Python. Dr. Chapra received engineering degrees from Manhattan College and the University of Michigan. Before joining Tufts, he worked for the U.S. Environmental Protection Agency and the National Oceanic and Atmospheric Administration, and taught at Texas A&M University, the University of Colorado, and Imperial College London. His general research interests focus on surface water-quality modeling and advanced computer applications in environmental engineering. He is a Fellow and Life Member of the American Society of Civil Engineering (ASCE) and has received many awards for his scholarly and academic contributions, including the Rudolph Hering Medal (ASCE) for his research, and the Meriam-Wiley Distinguished Author Award (American Society for Engineering Education). He has also been recognized as an outstanding teacher and advisor among the engineering faculties at Texas A&M University, the University of Colorado, and Tufts University. As a strong proponent of continuing education, he has also taught over 90 workshops for professionals on numerical methods, computer programming, and environmental modeling.Beyond his professional interests, he enjoys art, music (especially classical music, jazz, and bluegrass), and reading history. Despite unfounded rumors to the contrary, he never has, and never will, voluntarily bungee jump or sky dive
저자 : David E. Clough
목차
1 Mathematical Modeling, Numerical Methods, and Problem Solving
2 Python Fundamentals
3 Programming in Python
4 Roundoff and Truncation Errors
5 Roots: Bracketing Methods
6 Roots: Open Methods
7 Optimization
8 Linear Algebraic Equations and Matrices
9 Gauss Elimination
10 LU Factorization
11 Matrix Inverse and Condition
12 Iterative Methods
13 Eigenvalues
14 Straight-Line Linear Regression
15 General Linear and Nonlinear Regression
16 Fourier Analysis
17 Polynomial Interpolation
18 Splines and Piecewise Interpolation
19 Numerical Integration Formulas
20 Numerical Integration of Functions
21 Numerical Differentiation
22 Initial-Value Problems
23 Adaptive Methods and Stiff Systems
24 Boundary-Value Problems
2 Python Fundamentals
3 Programming in Python
4 Roundoff and Truncation Errors
5 Roots: Bracketing Methods
6 Roots: Open Methods
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8 Linear Algebraic Equations and Matrices
9 Gauss Elimination
10 LU Factorization
11 Matrix Inverse and Condition
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13 Eigenvalues
14 Straight-Line Linear Regression
15 General Linear and Nonlinear Regression
16 Fourier Analysis
17 Polynomial Interpolation
18 Splines and Piecewise Interpolation
19 Numerical Integration Formulas
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22 Initial-Value Problems
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