Computational Science and Its Applications - ICCSA 2005, Part II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gervasi, Osvaldo (EDT)/ Gavrilova, Marina L. (EDT)/ Kumar, Vipin (EDT)/ Lagana, Antonio (EDT)/ Lee,

出品人:

页数:1316

译者:

出版时间:2006-6

价格:1333.40元

装帧:

isbn号码:9783540258612

丛书系列:

图书标签:

• Computational Science
• Scientific Computing
• Numerical Analysis
• Modeling
• Simulation
• Algorithms
• Computer Applications
• Mathematics
• Engineering
• Physics

《计算科学及其应用——ICCSA 2005，第二部分》汇集了2005年国际计算科学及其应用会议（ICCSA 2005）的优秀论文，全面展示了计算科学领域的前沿研究和最新进展。本书特别关注那些在2005年会议上引起广泛讨论和具有深远影响的课题，深入探讨了计算科学在解决复杂科学、工程和社会问题中的强大能力。 本书第二部分尤其侧重于对计算科学中关键技术和理论方法的深入剖析，以及它们在不同应用领域中的实际落地。其中，高性能计算是贯穿本书的一个重要主题。与会者们分享了在设计、实现和优化大规模并行计算系统方面的最新成果。这包括了对并行算法的理论分析、新型并行架构的设计理念、以及如何有效利用图形处理器（GPU）等异构计算资源来加速科学模拟的策略。例如，书中可能收录了关于如何开发高效的分布式内存并行算法，以应对天体物理学、气象预报、生物信息学等领域中动辄需要处理PB级数据的挑战。研究人员不仅关注计算速度的提升，更强调算法的扩展性（scalability）和效率（efficiency），以确保在不断增长的数据规模和模型复杂度下，计算任务仍能高效完成。对于那些需要进行海量数据分析和复杂模拟的研究人员来说，这些关于高性能计算的深入探讨提供了宝贵的指导和启发。 数值方法与计算技术是本书的另一大核心组成部分。会议论文深入探讨了各种数值方法的理论基础、稳定性和精度分析，以及它们在解决偏微分方程、积分方程、优化问题等核心计算科学问题中的应用。例如，可能会有关于有限元方法（FEM）、有限差分方法（FDM）、谱方法在解决流体力学、固体力学、电磁学等领域复杂边界值问题上的新进展。研究者们不仅关注方法的理论优越性，更强调其在实际计算中的鲁棒性和效率。对于如何处理病态问题、如何选择合适的离散化方案、以及如何实现高效的数值求解器（如迭代求解器）等问题，本书提供了详实的讨论。此外，书中还可能涉及对数值积分、插值、多项式逼近等基础数值技术的新发展，这些技术是构建更复杂数值模型不可或缺的基石。 科学计算应用是本书旨在展现计算科学价值的关键领域。第二部分收录了大量将计算方法应用于具体科学研究的案例。在物理学领域，研究人员可能展示了如何利用计算模拟来探索量子力学的基本规律，模拟物质在极端条件下的性质，或者研究宇宙演化。例如，对核聚变模拟、材料科学中原子尺度模拟、以及凝聚态物理中相变过程的计算研究。在化学领域，计算化学的应用展示了如何利用量子化学方法预测分子的性质、设计新型催化剂、或者模拟化学反应动力学。这对于药物研发、新材料设计具有重要的指导意义。 工程领域的应用同样是本书的重要亮点。土木工程中，计算科学被用于模拟结构的稳定性、预测地震响应、以及优化基础设施的设计。例如，对桥梁、大坝、隧道等大型工程结构的应力分析和寿命预测。在机械工程中，计算流体动力学（CFD）和有限元分析（FEA）被广泛应用于设计航空航天器、汽车、以及各种机械设备的性能优化。书中可能包含了关于空气动力学模拟、热传递分析、振动分析等方面的研究。电气工程领域，计算方法用于电磁场的分析、电路仿真、以及电力系统的建模和优化。例如，对天线设计、微波器件性能的仿真，以及电力输配电网络的鲁棒性分析。 生物科学与医学领域在计算科学的推动下正经历深刻变革。本书第二部分可能收录了关于生物信息学的最新研究，包括基因序列比对、蛋白质结构预测、基因组学数据分析以及药物靶点识别等。计算方法在理解生命过程、疾病诊断和治疗方案制定方面发挥着越来越重要的作用。例如，对基因表达网络的建模、流行病传播的模拟、以及个性化医疗的计算支持。医学影像处理也是一个重要分支，研究人员利用计算算法来增强医学图像的质量、实现自动化的病灶检测、以及进行三维重建。这直接服务于临床诊断和手术规划。 计算机科学自身在计算科学发展中也扮演着核心角色。本书探讨了计算机图形学与可视化的前沿进展。这包括了对真实感图像渲染技术、三维建模技术、以及交互式可视化方法的探索。这些技术不仅服务于科学可视化，也广泛应用于娱乐、设计等领域。算法与数据结构的优化是提高计算效率的关键。书中可能包含了对新的图算法、优化算法、以及大规模数据结构的设计和分析，以应对日益增长的数据处理需求。人工智能与机器学习的兴起，为计算科学注入了新的活力。本书可能收录了关于机器学习算法在数据分析、模式识别、预测建模等方面的应用，以及如何将这些技术融入到传统的科学模拟中，以发现隐藏的规律或加速求解过程。 数据科学与大数据分析是21世纪计算科学的重要标志。随着数据量的爆炸式增长，如何有效地存储、处理、分析和解释这些数据成为关键挑战。本书第二部分可能涵盖了在大数据环境下进行统计建模、模式挖掘、以及知识发现的技术和方法。这包括了对分布式数据处理框架、流式数据分析技术、以及高级统计推断方法的讨论。 此外，科学计算中的软件工程和工具开发也得到了足够的重视。为了支持日益复杂的计算任务，高效、可靠的科学计算软件和工具的开发至关重要。本书可能包含关于高性能计算库、科学仿真平台、以及可视化工具的最新进展和最佳实践。这对于研究人员能够更专注于科学问题本身，而非底层实现细节具有重要意义。 数学模型与仿真是连接科学理论与计算实践的桥梁。本书深入探讨了如何构建准确的数学模型来描述复杂的物理、化学、生物或社会现象，并利用计算方法对其进行仿真。这包括了对模型简化、参数估计、不确定性量化以及模型验证等方面的研究。 总而言之，《计算科学及其应用——ICCSA 2005，第二部分》是一个高度集成的知识宝库，它汇集了当时计算科学领域最活跃的研究思想和最具潜力的创新方向。本书不仅为相关领域的学者提供了丰富的学术资源，也为工业界的研究人员和工程师提供了解决实际问题的灵感和技术支持。通过对本书的深入阅读，读者能够深刻理解计算科学如何作为一种强大的工具，驱动着现代科学和技术的进步，并在解决我们这个时代所面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。本书所呈现的2005年研究成果，为后续计算科学的发展奠定了坚实的基础，也预示着计算科学在未来将扮演更为核心的角色。

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