Εισαγωγή στην αριθμητική ανάλυση

Περιγραφή:

Το παρόν βιβλίο περιέχει την ύλη για το μάθημα της Αριθμητικής Ανάλυσης, όπως αυτό διδάχθηκε από το συγγραφέα κατά σειρά ετών σε τμήματα μηχανικών των πολυτεχνικών σχολών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και του University of Florida. Παρόλο που δεν είναι απαραίτητο, το προτεινόμενο μαθηματικό υπόβαθρο θα έπρεπε να περιλαμβάνει στοιχειώδη γνώση και οικειότητα σε θέματα προγραμματισμού και αλγορίθμων, διαφορικού λογισμού, γραμμικής άλγεβρας και διαφορικών εξισώσεων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη γραμμική άλγεβρα εφόσον αποτελεί απαραίτητο εργαλείο για την κατανόηση των περισσοτέρων μεθόδων που θα περιγράψουμε. Το γνωστικό αντικείμενο της Αριθμητικής Ανάλυσης και γενικότερα αυτό της θεωρίας Υπολογισμών έχει μεγάλο εύρος, και αυτό το βιβλίο επιχειρεί μία ευρεία εισαγωγή, κάνοντας αναφορά σε κάποια στοιχειώδη και αντιπροσωπευτικά θέματα. Ιδιαίτερη έμφαση έχει δοθεί στη μαθηματική τεκμηρίωση των υπολογιστικών μεθόδων που θα αναφερθούν, παρά στην απλή διατύπωση διαδικασιών. Για κάθε θέμα που θα παρουσιαστεί υιοθετείται η ίδια μεθοδολογία ανάπτυξης. Καταρχήν δίνεται ένας ακριβής ορισμός του μαθηματικού προβλήματος που πρέπει να επιλυθεί, και εξετάζονται διάφορες πτυχές του προβλήματος βάσει κάποιας διαισθητικής επεξεργασίας (σχηματικά ή γεωμετρικά). Στη συνέχεια, και αφού αποκτηθεί μία επαρκή αίσθηση της φύσεως του προβλήματος, προτείνεται μία μέθοδος επίλυσης της οποίας η ορθότητα θα αποδεικνύεται μαθηματικά. Τέλος, η μαθηματικά τεκμηριωμένη μέθοδος θα διατυπώνεται ως αλγόριθμος σε μορφή ψευδοκώδικα, έτσι ώστε να επιδέχεται υπολογιστική ανάλυση και να είναι άμεσα υλοποιήσιμη σε οποιαδήποτε γλώσσα προγραμματισμού. Τα θέματα που θα αναφερθούν σε αυτό το βιβλίο περιλαμβάνουν υπολογιστικές μεθόδους για προβλήματα επίλυσης εξισώσεων, παρεμβολής, προσέγγισης, αριθμητικής ολοκλήρωσης, παραγοντοποίησης πινάκων, εύρεσης ιδιοτιμών και ιδιο-διανυσμάτων, επίλυσης γραμμικών συστημάτων, γραμμικής βελτιστοποίησης, και κανονικών διαφορικών εξισώσεων. Παρέχεται επίσης και μία εισαγωγή στο μαθηματικό λογισμικό MATLAB, καθώς και συνοπτική περιγραφή όσον αφορά τη χρήση του για την επίλυση των προβλημάτων που αναφέρονται. [...] (από τον πρόλογο του βιβλίου)