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Applied Numerical Methods with MATLAB for Engineers and Scientists (5/E)

Chapra 저 | McGraw-Hill | 2018년 06월

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ISBN : 9781265148225 / 752쪽 / 857g

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책 소개

출판사 리뷰

이 책은 수치해석 방법에 대한 한 학기 강의를 지원하기 위하여 개발되었다. 또한 공학과 과학 분야의 문제들을 풀기 위해 수치해석 방법을 배우고 적용하고자 하는 학생들을 위해 쓴 것이다. 따라서 이 책에서 다루는 수치해법은 수학적이기보다는 실제적인 요구에 의하여 다루어졌으며, 학생들이 수치기법과 그 한계점에 대하여 깊이 이해할 수 있도록 충분한 이론적 내용이 포함되었다. MATLAB®은 이와 같은 과목에서 중요한 소프트웨어 환경으로 사용된다. 다른 환경(예를들면 Excel/VBA 또는 Mathcad) 또는 언어(예를 들면 Fortran 90 또는 C++, Python)를 사용할 수도 있지만, MATLAB이 손쉽게 프로그래밍 할 수 있을 뿐만 아니라 강력한 수치계산 도구를 내장하기 때문에 사용된다. MATLAB의 M-파일 프로그래밍 환경은 학생들이 비교적 복잡한 알고리즘을 구조적이고 일관된 방법으로 실행할 수 있게 한다. 내장된 수치계산 도구 또한 노력을 낭비하는 일 없이 보다 어려운 문제를 풀 수 있게 한다. 본 5판에는 4판의 기본적인 내용, 구성과 교육적인 부분은 본질적으로 그대로 유지하였다. 특히 책을 읽고 이해하기 쉽도록 하는 대화식 저술 형식은 의도적으로 유지하였다. 이 책은 독자들에게 직접 대화를 시도하고자 하며, 일부는 자기주도 학습을 위한 도구로 설계되었다. 5판은 고정점 반복법의 연장적 방법인 Wegstein 방법에 대한 6장의 섹션을 포함하여 몇 가지 새로운 자료가 추가되었다. 그러나 주요 추가 사항은 평활화 스플라인를 설명하는 18장의 끝 부분에 있다. 회귀 및 스플라인의 속성을 단일 알고리즘으로 결합하여 스플라인을 평활화하는 것은 노이즈가 있는 데이터의 곡선 접합에 이상적이다. 이 책에 알고리즘에 대한 이론적 설명과 구현을 위한 M-파일 기능을 모두 포함하였다. 또한 MATLAB Curve Fitting Toolbox의 일부인 내장 함수 csaps에 대한 설명을 추가하였다. 이와 같은 곡선접합 외에도 21장에 평활화 스플라인이 노이즈 데이터의 수치 미분을 위한 방법으로서 어떻게 훌륭한 선택지가 되는지에 대한 내용을 기술하는 새로운 절도 추가되었다.

저자 소개

  • 저자 : Chapra
저자 : Steven C. Chapra
Steve Chapra is the Emeritus Professor and Emeritus Berger Chair in the Civil and Environmental Engineering Department at Tufts University. His other books include Surface Water-Quality Modeling, Numerical Methods for Engineers, and Applied Numerical Methods with Python. Dr. Chapra received engineering degrees from Manhattan College and the University of Michigan. Before joining Tufts, he worked for the U.S. Environmental Protection Agency and the National Oceanic and Atmospheric Administration, and taught at Texas A&M University, the University of Colorado, and Imperial College London. His general research interests focus on surface water-quality modeling and advanced computer applications in environmental engineering. He is a Fellow and Life Member of the American Society of Civil Engineering (ASCE) and has received many awards for his scholarly and academic contributions, including the Rudolph Hering Medal (ASCE) for his research, and the Meriam-Wiley Distinguished Author Award (American Society for Engineering Education). He has also been recognized as an outstanding teacher and advisor among the engineering faculties at Texas A&M University, the University of Colorado, and Tufts University. As a strong proponent of continuing education, he has also taught over 90 workshops for professionals on numerical methods, computer programming, and environmental modeling.Beyond his professional interests, he enjoys art, music (especially classical music, jazz, and bluegrass), and reading history. Despite unfounded rumors to the contrary, he never has, and never will, voluntarily bungee jump or sky dive.

목차

1 Mathematical Modeling, Numerical Methods, and Problem Solving
2 MATLAB Fundamentals
3 Programming with MATLAB
4 Roundoff and Truncation Errors
5 Roots: Bracketing Methods
6 Roots: Open Methods
7 Optimization
8 Linear Algebraic Equations and Matrices
9 Gauss Elimination
10 LU Factorization
11 Matrix Inverse and Condition
12 Iterative Methods
13 Eigenvalues
14 Linear Regression
15 General Linear Least-Squares and Nonlinear Regression
16 Fourier Analysis
17 Polynomial Interpolation
18 Splines and Piecewise Interpolation
19 Numerical Integration Formulas
20 Numerical Integration of Functions
21 Numerical Differentiation
22 Initial-Value Problems
23 Adaptive Methods and Stiff Systems
24 Boundary-Value Problems

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