MuPAD Pro Computing Essentials

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出版者:Springer
作者:Miroslaw Majewski
出品人:
页数:538
译者:
出版时间:2004-1
价格:584.00元
装帧:平装
isbn号码:9783540219439
丛书系列:
图书标签:
  • MuPAD
  • Pro
  • 符号计算
  • 数学软件
  • 高等数学
  • 工程数学
  • 科学计算
  • 微积分
  • 代数
  • 数值分析
  • 计算机代数系统
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具体描述

《MuPAD Pro Computing Essentials》是一本旨在帮助读者掌握MuPAD Pro这一强大数学计算软件核心功能的指南。本书内容围绕着如何利用MuPAD Pro进行符号计算、数值计算、可视化以及程序设计展开,旨在为初学者和有一定基础的用户提供一条清晰的学习路径。 核心内容涵盖: 基础入门与界面导航: 本书将首先引导读者熟悉MuPAD Pro的图形用户界面(GUI),包括工作区的组织、输入输出的格式、常用菜单和工具栏的功能。读者将学习如何创建和管理文档,理解其交互式的计算环境。 符号计算的深度探索: 这是MuPAD Pro的核心优势之一。本书将详细介绍如何进行代数方程的求解(包括多项式方程、方程组),符号积分与微分的计算,极限的求解,以及泰勒展开等。读者将学会如何利用MuPAD Pro进行复杂表达式的化简、展开、因式分解,以及处理三角函数、指数函数、对数函数等各类数学函数的符号运算。 数值计算的精确应用: 除了符号计算,MuPAD Pro在数值计算方面同样表现出色。本书将讲解如何进行数值逼近,求解数值方程,进行数值积分和微分,以及矩阵的数值运算。读者将学习如何利用MuPAD Pro进行误差分析,控制计算精度,并解决工程和科学计算中常见的数值问题。 强大的可视化能力: 数据的可视化是理解数学概念和分析结果的关键。本书将深入介绍MuPAD Pro的绘图功能,包括二维和三维函数的绘图、数据点的散点图、曲面图、等高线图等。读者将学会如何自定义图形的样式、颜色、坐标轴标签,以及如何通过动画展示函数的变化过程,从而更直观地理解数学模型的行为。 程序设计与自动化: MuPAD Pro不仅仅是一个计算器,它还内置了一套功能强大的编程语言。本书将引导读者学习如何编写MuPAD Pro程序来自动化重复性任务,实现复杂的算法,以及构建自定义的数学工具。内容将包括变量、数据类型、控制结构(如条件语句和循环)、函数定义、数组和列表的使用,以及如何利用编程接口与外部系统进行交互。 特定领域的应用示例: 为了更好地展示MuPAD Pro的实用性,本书还将包含一些特定领域的应用示例。这可能包括但不限于: 微积分与线性代数: 通过具体的例子,展示如何利用MuPAD Pro求解微积分和线性代数的经典问题。 微分方程求解: 演示如何利用MuPAD Pro求解常微分方程(ODE)和偏微分方程(PDE),并对解进行可视化。 概率统计: 利用MuPAD Pro进行随机数生成、概率分布计算、统计推断等。 工程与物理模拟: 介绍如何使用MuPAD Pro建立简单的数学模型,进行仿真和分析。 本书的目标读者: 本书适合所有希望深入学习和应用MuPAD Pro软件的数学、工程、物理、计算机科学等领域的学生、研究人员和专业人士。无论您是初次接触MuPAD Pro,还是希望提升您的使用技巧,本书都将为您提供宝贵的知识和实用的方法。 通过学习本书,您将能够: 熟练运用MuPAD Pro进行各类复杂的数学计算。 有效地将MuPAD Pro集成到您的研究和项目工作中。 利用其强大的可视化功能更好地理解数学概念和分析结果。 通过编程自动化繁琐的计算任务。 解决现实世界中遇到的数学和科学计算问题。 本书的内容编排力求清晰、系统,并配以大量的实例,帮助读者在实践中巩固所学知识,最终成为MuPAD Pro的熟练使用者。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我对这本书在“数值稳定性与精度控制”方面的处理方式感到非常失望。在工程仿真领域,浮点数的精度问题往往是决定项目成败的关键因素。我购买这本书,是希望能够深入了解MuPAD Pro是如何处理高精度算术,尤其是在处理超越方程和涉及三角函数、指数函数的迭代求解过程中的误差累积问题。理想情况下,我期待看到的是关于其内部多精度运算引擎的详细剖析,以及如何通过调整内部参数来平衡计算速度和所需精度。然而,这本书仅仅是一带而过地提到了内置的`HighPrecision`功能,并且给出的示例仅仅停留在对π值进行几百位的计算上,这与真实世界的复杂物理模型求解所需的成千上万位的精度需求相去甚远。更别提关于如何识别和减轻病态问题(ill-conditioned problems)的讨论了,这在求解线性系统或特征值问题时至关重要。我甚至没有找到任何关于使用区间算术(Interval Arithmetic)来提供解的可靠边界的章节。总而言之,它在处理那些需要极高数学严谨性的计算任务时,提供的指导显得肤浅和不足,更像是一个面向普通代数计算的入门指南,而非“Pro Computing”的精要。

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说实话,这本书的排版和内容的组织逻辑简直是一场灾难,阅读体验极差。我是一个习惯于自顶向下学习的读者,我希望先看到一个宏大的框架,然后逐步深入到细节。这本书却是采用了一种近乎随机的章节编排方式。比如,它在第三章突然插入了一大段关于文件I/O操作的详细教程,而紧接着的第四章却又跳回到讨论基本的函数式编程范式,两者之间毫无平滑的过渡。更令人抓狂的是,书中引用的代码示例经常出现不一致的情况,有时用的是老旧的函数调用方式,有时又混入了最新的API特性,这让我不得不频繁地在不同的章节之间来回翻找,以确定哪个示例才是“当前版本”的正确写法。我尤其想找到关于优化大型稀疏矩阵运算的章节,毕竟这是我日常工作中最大的性能瓶颈所在。然而,书中对稀疏矩阵的提及少得可怜,甚至连如何有效地进行内存管理来应对TB级别的数据集处理都没有提及。我期待的是那种能让我茅塞顿开,立刻就能应用到生产代码中提升效率的“秘籍”,而不是这种零散、缺乏整体观的知识点堆砌。整个阅读过程就像在翻阅一本未经过编辑的、作者的零散笔记的合集,完全没有专业出版物应有的那种严谨和流畅性。

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哇,这本书的封面设计得相当有品位,那种深邃的蓝色调配合着简洁的银色字体,一眼看上去就给人一种专业、可靠的感觉。我本来对接下来的内容充满了期待,毕竟“Pro Computing Essentials”这个名字听起来就涵盖了核心的精华。然而,当我翻开第一章时,立刻感到了一丝困惑。我原以为会深入讲解如矩阵代数的高级优化技巧,或是更复杂的数值分析算法在实际工程问题中的应用,比如有限元方法(FEM)的定制化求解器构建。但这本书的侧重点似乎完全偏离了这些我最为关心的“硬核”计算领域。书中花了大量的篇幅在介绍一些基础的、在其他同类软件入门书籍中已经烂熟于心的基础语法结构和简单的可视化操作。比如,关于如何定义一个基本的符号表达式,用了整整一个章节,这对于一个声称是“Essentials”(精要)且面向“Pro”用户的指南来说,显得过于详尽且缺乏深度。我更希望看到的是如何利用其并行计算能力来加速那些耗费时间的蒙特卡洛模拟,或者如何通过自定义内核来突破标准库函数的性能瓶颈。很遗憾,这些高级应用场景几乎没有被触及,读完感觉像是重新上了一遍大学基础微积分课的复习,而不是一本面向专业人士的计算工具精要手册。

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从软件工程的角度来看,这本书在介绍如何将MuPAD Pro的计算结果与其他主流软件环境(如C++库、Python的数据科学栈)进行高效集成方面,也显得力不从心。现代的计算工作流往往是异构的,计算密集型的核心代码需要在高性能环境(如C/Fortran)中运行,而上层的接口和数据处理则依赖于更灵活的脚本语言。我非常期望看到如何利用该软件提供的外部接口(Foreign Function Interface, FFI)来封装和调用外部编译代码,或者反之,如何将计算内核嵌入到现有的企业级应用中。理想的“Essentials”应该明确指导读者如何构建可重用的、高性能的模块化代码。然而,书中对于外部接口的介绍,仅仅停留在非常表层的概念解释上,几乎没有提供任何可操作的、经过验证的集成示例,例如如何创建一个能被Python `ctypes`直接调用的动态链接库。这使得这本书对于那些需要在复杂的、多语言混合的计算生态系统中工作的专业人士来说,价值大打折扣。它似乎更侧重于将该软件视为一个独立的、封闭的计算沙箱,而不是一个能与其他工具协同工作的开放平台组件,这一点与我的实际需求大相径庭。

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这本书在介绍高级可视化工具的应用时,也未能达到我的预期。我一直对如何利用该平台创建交互式的三维动态模型非常感兴趣,比如展示流体力学中的涡旋结构随时间演化的过程,或者绘制复杂的参数空间中的相图。我认为,一个强大的计算环境的价值,很大一部分体现在其将抽象数学概念转化为直观视觉表现的能力上。然而,这本书对于可视化模块的介绍,几乎完全集中在如何生成静态的、二维的函数曲线图,比如简单的$y=f(x)$的描绘。即便是对这些静态图的定制化描述,也显得非常基础,比如如何更改线条颜色和粗细。我原本期待能够学习到如何利用其内置的图形处理语言(如果存在的话)来编写自定义的渲染着色器,或者如何将实时计算的结果直接映射到复杂的3D网格上,从而实现实时的反馈。很可惜,这些能够真正提升工作效率和展示复杂成果的高级图形功能,在这本“精要”中完全被忽略了。这让我感觉,这本书的作者可能对该软件的全部潜力,尤其是其在工程可视化和数据探索方面的能力,并没有完全掌握或进行深入挖掘。

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