并行与分布式可视化技术及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:李晓梅

出品人:

页数:210

译者:

出版时间:2001-4-1

价格:33.00

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787118024685

丛书系列:

图书标签:

• 并行可视化
• 分布式可视化
• 可视化技术
• 数据可视化
• 高性能计算
• 科学计算
• 图形图像处理
• 可视化应用
• 大数据可视化
• 并行计算

好的，这是为您撰写的图书简介，内容围绕“复杂系统建模与仿真技术及其前沿应用”展开，旨在深入探讨如何构建、分析和解决现实世界中的复杂问题，同时避免提及“并行与分布式可视化技术及应用”中的任何具体内容。 --- 图书名称：《复杂系统建模与仿真技术及其前沿应用》 内容简介 导言：理解与驾驭复杂性 在当今快速发展的科技领域，从气候变化到金融市场波动，从生物医学研究到大规模工业制造，我们无时无刻不面对着由大量相互作用组件构成的复杂系统。这些系统通常表现出非线性、涌现性和不确定性等特征，使得传统的线性分析方法难以奏效。掌握对复杂系统的深刻理解和精确模拟能力，已成为推动科学发现和工程创新的核心竞争力。《复杂系统建模与仿真技术及其前沿应用》一书正是在这样的背景下应运而生，旨在为研究人员、工程师和决策者提供一套系统化、前沿且实用的工具箱，用以捕捉、分析和优化这些复杂系统的行为。 第一部分：复杂系统建模的基础理论与方法 本书的首要目标是夯实读者在复杂系统建模方面的理论基础。我们首先从复杂性科学的哲学思想入手，探讨系统论、控制论和信息论在系统描述中的作用。随后，我们将深入剖析主流的建模范式，包括基于主体的建模（Agent-Based Modeling, ABM）和系统动力学（System Dynamics, SD）。 在ABM部分，我们详细阐述了如何构建具有自治性和局部交互能力的个体（主体），并探讨如何通过这些微观规则的涌现，来解释宏观尺度的复杂现象，例如群落行为、网络传播和资源分配竞争。书中提供了多个经典案例分析，如交通流模拟、传染病扩散模型以及社会经济行为模拟，重点在于如何校准模型参数、验证模型结果的合理性。 系统动力学部分则侧重于反馈回路、存量与流量的建立，以及非线性效应的捕捉。我们利用因果回路图和存量流量图来系统地刻画系统的结构性约束和动态演化路径。此外，本书还介绍了将统计物理学方法引入社会科学和生态学建模的最新进展，例如基于网络科学的复杂网络建模，重点关注网络的拓扑结构、鲁棒性与脆弱性分析。 第二部分：高保真仿真与性能分析 有效的建模必须辅以高保真的仿真技术。本书的第二部分将焦点转移至如何高效、准确地执行复杂的系统仿真。我们详细介绍了不同层次的仿真实现策略，包括离散事件仿真（Discrete Event Simulation, DES）与连续系统仿真（Continuous Simulation）的集成方法。特别地，我们探讨了如何处理大规模仿真中的随机性问题，引入了蒙特卡洛方法（Monte Carlo Method）和拉丁超立方采样等先进的抽样技术，以确保仿真结果的统计可靠性。 性能分析是仿真过程中的关键环节。本书深入讲解了不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）和敏感性分析（Sensitivity Analysis）。我们不满足于单一的仿真结果，而是通过构建输入参数空间和输出性能指标之间的关系模型，识别出影响系统行为的关键驱动因素，这对于资源有限或高风险的决策制定至关重要。书中涵盖了方差分解法、Sobol指数等现代敏感性分析工具的应用实例。 此外，我们探讨了如何将优化算法（如遗传算法、粒子群优化）嵌入到仿真框架中，实现对复杂系统性能指标的自动寻优。例如，在供应链管理中寻找最优库存策略，或在能源系统中平衡供需的调度方案。 第三部分：前沿交叉领域与实际应用案例 本书的第三部分着眼于复杂系统建模与仿真技术在当前科技前沿的深度融合与应用。 1. 生物与医学系统： 探讨如何利用计算模型模拟细胞内信号通路、组织再生过程乃至药物在人体内的药代动力学（PK/PD）。我们将展示如何利用多尺度建模（Multi-Scale Modeling）连接分子、细胞和器官层面的信息，以辅助精准医疗方案的设计。 2. 智能制造与工业4.0： 重点关注数字孪生（Digital Twin）的概念及其构建方法。我们阐述了如何利用实时数据流驱动的高保真仿真模型，实现对物理资产的监控、预测性维护和操作优化，从而大幅提升生产线的柔性和效率。 3. 环境与城市科学： 深入分析如何运用复杂系统方法模拟城市尺度的交通拥堵、污染物扩散和基础设施韧性。我们特别关注了耦合多领域模型的必要性，例如将水文模型、社会经济模型与交通模型进行集成，以评估极端天气事件对城市功能的影响。 4. 韧性与风险管理： 在基础设施、电网和金融网络等关键领域，系统失效的后果往往是灾难性的。本书介绍了基于网络的级联失效分析方法，以及如何通过仿真来设计具有更高内在韧性的系统架构，并制定有效的恢复策略。 结语 《复杂系统建模与仿真技术及其前沿应用》不仅是一本技术手册，更是一份思维框架的指南。它旨在帮助读者跨越学科壁垒，掌握从现象到机理、从抽象到量化的完整分析流程。通过对这些强大工具的熟练运用，读者将能够更有效地应对和塑造我们所处的日益复杂的世界。本书内容详实、案例丰富，适合作为高等院校相关专业（如系统工程、应用数学、计算机科学、工业工程）的研究生教材或高年级本科生的参考读物，同时也为业界从事系统优化、风险评估和前沿技术研发的专业人士提供了宝贵的实践指导。

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