Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Poirier, Jean-Ren 编

出品人:

页数:478

译者:

出版时间:

价格:$ 168.37

装帧:

isbn号码:9783642224522

丛书系列:

图书标签:

• 计算机科学
• in
• Springer
• Scientific
• SCEE
• Programming
• Engineering
• Electrical
• Scientific Computing
• Electrical Engineering
• Numerical Methods
• Computation
• Algorithms
• Modeling
• Simulation
• Mathematics
• Engineering Mathematics
• Scee 2010

电子工程中的科学计算：理论基础与前沿应用 本书聚焦于在现代电子工程领域中，如何运用和发展先进的科学计算方法来解决复杂的实际问题。 本书旨在为电气工程师、计算科学家以及高年级本科生和研究生提供一个全面且深入的指南，涵盖了从基础的数值分析到尖端的仿真与优化技术。全书结构严谨，内容深入浅出，强调理论的严谨性与工程实践的紧密结合。 第一部分：计算方法的基础与工具箱的构建 本部分奠定了整个计算方法论的基石。我们将从电子工程领域对计算精度、效率和稳定性的特殊要求出发，系统回顾必要的数学预备知识。 第1章：电子工程背景下的数值分析回顾 本章首先概述了电子工程中常见的数学模型，如微分方程组、积分方程和大规模线性系统。接着，详细讨论了浮点运算的误差分析、稳定性与收敛性的基本概念。重点分析了数值误差在电路模拟（如SPICE模型）、电磁场求解（如有限元法网格划分）中的影响。我们深入探讨了插值与拟合技术在系统辨识和模型降阶中的应用，对比了不同插值方法的优缺点。 第2章：线性代数的高效计算 线性系统是绝大多数电子工程问题的核心。本章详细剖析了直接求解法（如高斯消元法、LU分解）在大规模矩阵上的性能瓶颈和稀疏性处理策略。随后，重点介绍了迭代求解法，包括雅可比法、高斯-赛德尔法及其预处理技术（如代数多重网格法、不完全LU分解）。特别关注了针对特定结构矩阵（如对称正定矩阵在静电场分析中的应用）的最优预处理器设计。 第3章：常微分方程的数值积分 电子电路的时域仿真（如瞬态分析）依赖于对包含电容和电感元件的常微分方程组的精确求解。本章系统地介绍了欧拉法、龙格-库塔法（特别是高阶Runge-Kutta方法）以及多步法。一个关键的讨论点在于代数微分方程（DAE）系统的处理，这在描述开关电源和复杂的混合电路时尤为重要。我们将分析隐式方法的稳定性和刚性问题的处理，包括BDF（后向差分公式）和半隐式方法的应用。 第二部分：场分析与大规模问题的处理 电子工程的许多核心问题，如电磁兼容性（EMC）、射频电路设计和器件物理，本质上都是偏微分方程（PDE）的求解问题。本部分聚焦于这些大规模问题的离散化与高效求解。 第4章：有限差分法（FDM）与有限体积法（FVM） 本章详细阐述了FDM在传输线分析和热学模拟中的应用。重点讲解如何处理复杂边界条件和非均匀网格。随后，我们转向FVM，它在流体力学（如半导体器件中的载流子输运）和电磁场求解中表现出色。深入分析了FVM在保持物理守恒律方面的优势及其在处理非线性传导问题时的策略。 第5章：有限元法（FEM）的理论与实践 FEM是解决复杂几何结构下电磁场问题的黄金标准。本章从变分原理出发，构建了电磁场问题（如麦克斯韦方程组）的弱形式。详细讨论了不同阶次的形函数（线性、二次）的选择，以及如何构建一致的刚度矩阵。针对高频问题，本章探讨了处理边界吸收层的吸收边界条件（ABC）和完美匹配层（PML）的技术，这是确保仿真准确性的关键。 第6章：积分方程方法与矩量法（MoM） 在天线设计和散射问题中，将PDE转化为积分方程常更为高效。本章详细介绍了电磁场边界积分方程的推导，重点讲解了矩量法（Method of Moments, MoM）的实施细节，包括基函数和权函数的选择，以及由此产生的庞大且通常是共轭对称的线性系统。本章强调了在MoM中如何有效处理奇异性积分和如何利用快速多极子方法（FMM）加速矩阵向量乘积。 第7章：大规模稀疏系统的并行求解 随着器件尺寸的缩小和频率的提高，网格点的数量呈指数级增长，使得直接求解成为不可能。本章探讨了将场求解问题转化为大规模稀疏线性系统后的并行化策略。深入分析了基于迭代法的并行预处理技术，如子域分解方法（如Schur补预处理）和领域分解（Domain Decomposition Methods, DDM），并结合MPI和OpenMP等并行编程模型，讨论了实现高效并行求解器的架构选择。 第三部分：优化、控制与不确定性量化 现代电子系统设计不仅仅是求解方程，更是一个优化设计参数以满足性能指标的过程。本部分关注如何将计算方法与系统级设计流程结合。 第8章：计算优化技术 本章涵盖了从连续域到离散域的优化方法。对于电路参数优化（如滤波器响应优化），重点讨论了梯度下降法、牛顿法及其拟牛顿近似（如BFGS）。在涉及全局优化的场景（如拓扑优化）中，介绍了启发式算法，如遗传算法和粒子群优化，并分析了这些方法在计算成本与解质量之间的权衡。 第9章：灵敏度分析与伴随方法 在设计迭代过程中，快速计算目标函数相对于设计变量的梯度至关重要。本章详细介绍了灵敏度分析的两种主要方法：直接法和伴随法（Adjoint Method）。伴随方法在系统规模庞大而设计变量较少时展现出巨大的效率优势，本章将结合电路方程和场方程，展示伴随向量的计算流程。 第10章：不确定性量化（UQ）与可靠性分析 在实际制造中，材料参数和几何尺寸存在工艺变化。本章探讨了如何量化和管理这些不确定性对系统性能的影响。详细介绍了随机抽样方法（如蒙特卡洛法），以及更高效的概率加权方法，如多项式混沌展开（Polynomial Chaos Expansion, PCE）。PCE方法能够将随机微分方程转化为确定性的多项式方程组求解问题，极大地提高了可靠性评估的效率。 第11章：模型降阶（MOR）与系统仿真加速 从全阶的（如数百万自由度）电磁模型中提取出高保真度但计算量较小的降阶模型，是实现实时仿真的关键。本章深入探讨了基于模态展开（如Proper Orthogonal Decomposition, POD）和基于Krylov子空间的方法（如Arnoldi/Lanczos迭代）在模型降阶中的应用。重点分析了这些降阶模型在建立等效电路模型（Reduced-Order Macromodels, ROMs）中的应用，以加速大规模系统级仿真。 本书的每一章都配有丰富的工程案例分析和计算代码示例（不限于MATLAB或Python环境），旨在帮助读者将理论知识直接转化为解决实际电子工程挑战的能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

当我看到《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个书名时，我的眼前立刻浮现出我数年如一日，在微电网能量管理和优化调度领域所付出的努力。我一直致力于利用先进的计算技术，来解决微电网在分布式能源、储能系统以及负荷协同调度方面的复杂问题。我希望这本书能够提供一些在现有优化算法之外，能够带来颠覆性改进的计算方法。例如，在处理微电网的实时调度问题时，需要快速地求解非线性优化问题，并考虑各种约束条件。我期待书中能够介绍一些能够高效求解这类优化问题的算法，例如基于梯度下降的快速优化方法，或者能够处理不确定性输入的鲁棒优化技术。我对于书中是否会涉及一些在微电网系统建模和仿真方面，能够带来高精度和高效率的计算方法，也充满了极大的好奇。微电网的动态行为受到众多因素的影响，其建模和仿真往往需要精细的数值计算。我希望这本书能够提供一些关于如何利用先进的数值积分方法，或者能够高效处理复杂耦合方程的求解器，来提升微电网仿真精度和速度的指导。一本能够为我提供解决微电网能量管理和优化调度领域计算难题的先进方法和工具的书，对我来说无疑将是极其珍贵的。

评分☆☆☆☆☆

《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个名字，像是一张通往未知领域的藏宝图，让我这个在电力系统规划领域奋斗多年的老兵，充满了探求的欲望。我一直致力于利用先进的计算方法来解决大规模电力网络的规划和运行问题，比如考虑可再生能源接入后的系统稳定性评估、潮流计算的鲁棒性提升，以及优化调度策略的开发。我特别希望这本书能提供一些在处理高维、大规模、高度非线性问题时，能够带来突破性进展的计算技术。例如，在进行长时间尺度的电力系统仿真时，传统的时域仿真方法往往需要巨大的计算资源和存储空间。我迫切希望书中能有关于模型降阶技术，尤其是针对具有复杂动态特性的电力系统组件（如风力发电机、太阳能电池阵列）的降阶模型构建和应用。我希望这本书能够提供一些关于如何有效地捕捉这些组件的关键动态特性，并将其集成到整个电力系统模型中的计算策略。此外，在优化调度方面，传统的线性规划或混合整数规划方法在处理包含大量不确定性因素（如风电和太阳能的波动性）的电力系统时，其计算复杂度会急剧上升。我非常期待书中能有关于随机优化、鲁棒优化或者基于机器学习的预测性调度方法在电力系统规划和运行中的应用。能否找到一些关于如何利用这些新兴的计算方法，来提高调度决策的效率和可靠性，是我的核心关注点。一本能够为我提供解决当前电力系统规划难题的全新计算视角和工具的书，无疑将是我案头的常客。

评分☆☆☆☆☆

《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个书名，仿佛在我多年的学习和工作中，为我指出了一条更加清晰、更加高效的道路。我一直热衷于电力系统保护的研究，特别是关于故障诊断、继电保护算法的开发以及系统安全评估。这些领域都离不开对电力系统动态行为的精确建模和高效仿真。我迫切希望这本书能够提供一些我在现有的保护算法之外，能够带来理论和实践突破的计算方法。例如，在开发基于状态估计的故障诊断算法时，我们需要处理大量的测量数据，并进行复杂的矩阵运算和滤波。我期待书中能够介绍一些能够高效处理大规模线性方程组和实时数据流的数值方法。我对于书中是否会涉及一些在自适应保护和智能电网监控方面，能够带来高效计算支持的新型算法，也充满了浓厚的兴趣。随着电网中新能源接入的增加，系统动态行为变得更加复杂，传统的保护策略可能难以适应。我希望这本书能够提供一些关于如何利用机器学习、大数据分析等计算技术，来开发更具鲁棒性和自适应性的保护算法。一本能够帮助我深入理解电力系统保护领域数值计算的最新发展，并为我提供解决实际设计和应用难题的工具和方法的书籍，对我来说将是极大的鼓舞。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个书名时，我的脑海里立刻勾勒出一幅关于电能质量分析和电磁兼容性（EMC）设计的计算蓝图。我一直致力于利用先进的数值计算方法来解决这些领域中的复杂问题，比如高精度地仿真电网中的谐波和暂态畸变，以及评估和预测电子设备产生的电磁干扰。我非常希望这本书能够提供一些在这些特定领域，能够显著提升分析和设计效率的计算技术。例如，在进行电能质量分析时，需要处理大量的时域和频域信号，并进行复杂的谐波失真度（THD）计算、瞬态分析等。我期待书中能够介绍一些能够高效处理周期性信号和非周期信号的算法，例如基于快速傅里叶变换（FFT）的高效谐波分析技术，或者能够快速捕捉瞬态事件的数值积分方法。我对于书中是否会涉及一些在EMC设计中，能够进行高效电磁场仿真的计算方法，也充满了极大的兴趣。传统的有限元法（FEM）在处理大型电磁兼容问题时，计算量往往非常庞大。我希望这本书能够提供一些关于如何使用更高效的数值方法，例如边界元法（BEM）或者快速多极子法（FMP），来加速电磁场仿真。一本能够为我提供解决电能质量和EMC领域计算难题的先进方法和工具的书，对我来说无疑将是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

一本名为《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》的书籍，对于我这个在通信系统领域摸爬滚打多年的工程师来说，无疑是一份期盼已久的礼物。我的工作核心在于设计和优化各种通信系统，从基带信号处理到射频前端的仿真，再到整个网络的性能评估，都离不开精密的数值计算。我尤其关注那些能够显著提升信号处理算法效率和通信系统整体性能的计算方法。例如，在开发高性能的调制解调器时，我们需要处理大量的傅里叶变换、卷积以及复杂的统计估计。我希望这本书能够介绍一些在这些基础信号处理运算上，能够实现高效并行计算的技术，例如利用FFT算法的快速实现，或者基于GPU加速的矩阵运算库。我对于书中是否会涉及一些在信息论和编码理论中的最新计算进展，也充满了好奇。比如，在设计高性能的纠错码时，解码算法的复杂度往往是一个瓶颈。我期待能找到一些关于如何利用高效的数值方法，来加速这些复杂解码算法的讨论。此外，随着5G、6G等新一代通信技术的飞速发展，对大规模 MIMO、波束成形等技术的仿真和优化需求日益增长。这些技术涉及到高维度的向量和矩阵运算，以及复杂的优化问题。我迫切希望这本书能够提供一些关于如何利用先进的数值技术，来高效地处理这些大规模计算问题的思路和方法。一本能够帮助我突破现有通信系统设计和仿真瓶颈的书，对我来说将是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

读到《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个书名，我脑海里立刻浮现出无数个深夜，我与枯燥的公式和复杂的算法搏斗的场景。作为一名在射频微波领域工作的研究人员，数值计算是我们日常工作的基石。从电磁场仿真到电路设计优化，每一个环节都离不开高效、准确的计算方法。我希望这本书能够提供一些我尚未接触到的、能够显著提升我工作效率的新思路。比如说，对于复杂的任意几何形状的电磁场仿真，传统的有限元方法（FEM）或者时域有限差分法（FDTD）在处理某些特定边界条件或者材料特性时，可能会遇到收敛性问题或者计算量巨大的挑战。我迫切希望这本书能介绍一些更先进的数值技术，例如间断伽辽金方法（DG-FEM），或者能够处理超大模型的自适应网格剖分技术。此外，在电路仿真方面，SPICE模型的精度和计算速度一直是永恒的追求。我期待书中能有关于模型降阶技术，或者基于机器学习的电路模型加速器的讨论，这对于我设计复杂射频集成电路（RFICs）尤为重要。例如，一个包含数百万晶体管的射频前端，其全波仿真所需的时间是不可承受之重。如果能有一些巧妙的算法，能够快速生成近似但足够精确的模型，那将是巨大的福音。我也很关注书中对于算法并行化和GPU加速的讨论。随着计算能力的飞速发展，充分利用多核CPU和GPU资源来缩短仿真时间，已经成为现实的需求。一本能够指导我如何将现有算法进行并行化改造，或者介绍一些天然适合并行计算的新型算法的书籍，对我来说价值连城。这本书是否能够帮助我突破现有技术瓶颈，让我能够处理更大规模、更复杂的问题，是我的主要关注点。

评分☆☆☆☆☆

《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个书名，对我来说，就像是一扇开启了电气工程领域数值计算新纪元的大门。我一直专注于电路仿真技术的研发，特别是对于大规模、复杂电路的快速精准仿真，始终是我们团队追求的目标。我希望这本书能够提供一些我在现有仿真技术之外，尚未接触到的、能够带来突破性进展的计算方法。例如，在仿真大型集成电路时，SPICE模型的求解速度和精度常常是制约因素。我期待书中能够介绍一些先进的方程求解技术，比如基于多重网格（Multigrid）的迭代求解器，或者能够高效处理大规模稀疏矩阵的并行算法。我对于书中是否会涉及一些与模型降阶技术相关的计算方法，也充满了浓厚的兴趣。很多时候，为了加速仿真，我们需要对复杂的电路模型进行简化，但如何有效地保留模型的关键动态特性，同时大幅度降低计算复杂度，是其中的关键。我希望这本书能够提供一些关于如何构建和应用这些降阶模型的计算策略。此外，我对于书中关于不确定性量化（UQ）的计算方法，也有着极大的期待。在实际的电路设计中，元器件参数的离散性、制造工艺的偏差等都会引入不确定性。如何通过数值计算来量化这些不确定性对电路性能的影响，并据此进行稳健设计，是我们一直面临的挑战。一本能够为我提供解决电路仿真领域前沿问题的计算工具和理论指导的书，将是我工作的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》的标题时，一种熟悉又陌生的感觉涌上心头。熟悉是因为“Electrical Engineering”和“Scientific Computing”这两个词汇，是我每天都在打交道的领域；陌生是因为“Scee 2010”这个后缀，让我好奇它究竟代表了什么。我猜测这可能是一次重要的学术会议的论文集，汇集了当时该领域最前沿的研究成果。我的研究方向是电力电子变换器的高频损耗分析和设计优化。这其中涉及到复杂的电磁场耦合问题，以及非线性系统的动态仿真。我一直希望能找到一本能够系统地梳理和总结这些领域最新计算方法论的书籍。例如，在分析开关器件的寄生参数对损耗的影响时，我们需要进行多物理场耦合仿真，包括电场、磁场和温度场。这些耦合方程的数值求解，对计算精度和效率都有极高的要求。我希望这本书能介绍一些在多物理场耦合方面，特别是针对高频损耗的先进数值算法。此外，在电力电子变换器的控制系统设计中，模型预测控制（MPC）等先进控制策略的应用越来越广泛。这些控制方法通常需要在线进行优化计算，对计算速度的要求极高。我希望能在这本书中找到关于如何针对电力电子系统特点，设计高效的MPC算法或者其他模型降阶、控制律简化方法的讨论。我特别关注那些能够将理论研究成果转化为实际设计工具的方法。很多时候，论文中的算法非常巧妙，但如何将其转化为可以部署在实际控制器的代码，或者集成到仿真软件中，往往是一个巨大的挑战。我希望这本书能够提供一些关于算法实现的细节，或者至少能够引导我思考如何将理论与实践相结合。

评分☆☆☆☆☆

一本名为《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》的书籍，对于我这个长期在电力系统模拟和控制领域摸爬滚打的工程师来说，无疑是一本值得期待的宝藏。我一直在寻找能够深入解析那些复杂电磁场方程、系统动力学模型以及优化算法在实际工程应用中的落地实践。从书名上看，它似乎涵盖了数值计算在电气工程中的前沿进展，特别是 Scee 2010 这个后缀，暗示了它可能汇集了当年该领域的一批高质量学术成果。我预想，这本书不仅仅是理论的堆砌，更重要的是能够提供解决实际工程难题的计算工具和方法。例如，在进行大规模电力网络的暂态稳定分析时，我们往往需要处理非线性微分代数方程组，这需要高效且稳定的数值求解器。这本书会不会深入探讨这些求解器的最新发展，比如并行计算技术在其中的应用，或者针对大规模稀疏矩阵的先进迭代法？我尤其好奇，它是否会涉及一些新兴领域的计算方法，比如人工智能和机器学习在电力系统中的应用，例如用于故障诊断、预测性维护，甚至智能电网的调度优化。这些领域的计算需求往往非常庞大，需要跨学科的知识融合。另外，我非常关注书中对于数值精度和算法鲁棒性的讨论。在实际工程中，一个微小的数值误差都可能导致错误的决策，尤其是在高压输电系统或者复杂电力电子设备的仿真中。因此，理解不同算法的误差传播特性以及如何选择合适的数值精度至关重要。我希望这本书能够提供清晰的指导，帮助我理解各种数值方法的优缺点，并在实际项目中做出明智的选择。同时，我也期待书中能够包含丰富的实例和代码片段，这样我就可以直接将学到的知识应用到我的工作中，而不是仅仅停留在理论层面。一个好的技术书籍，应该能够成为我解决实际问题的得力助手，而不是束之高阁的摆设。希望《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》能够满足我的这些期待。

评分☆☆☆☆☆

当《Scientific Computing in Electrical Engineering Scee 2010》这个书名映入眼帘时，我仿佛看到了我多年来在嵌入式系统软硬件协同设计过程中所遇到的种种挑战的曙光。我的工作重心是为高性能的嵌入式设备开发高效的算法和软件，这其中涉及到大量的底层计算优化、实时性分析以及硬件加速器的设计。我非常期待这本书能够提供一些在低功耗、高效率计算方面的新思路。例如，在为移动设备或物联网设备开发图像处理或机器学习算法时，计算资源和功耗是至关重要的限制因素。我希望这本书能够深入探讨模型压缩、量化技术，以及如何在FPGA或ASIC上实现高效的硬件加速。我对于书中是否会涉及一些关于如何将高级编程语言的算法，有效地映射到特定硬件架构上的技术，也充满了期待。例如，将C++或Python编写的算法，转化为高度优化的汇编代码，或者设计高效的并行处理单元，以充分利用嵌入式处理器的计算能力。我尤其关注书中对于实时系统仿真和验证的计算方法的讨论。在嵌入式系统中，一个微小的计算错误都可能导致灾难性的后果，因此，高效且可靠的仿真工具和验证方法是必不可少的。我希望这本书能够提供一些关于如何利用数值计算技术，来提高嵌入式系统仿真和验证的精度和效率的指导。一本能够帮助我更深入地理解嵌入式系统计算的本质，并为我提供解决实际设计难题的工具和方法的书籍，对我来说将是莫大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆