《數值實驗與計算機模擬》是作者多年來從事有關科學與工程項目研究及有關課程教學研究的成果。其中的一些研究專題取自作者承擔的國家自然科學基金項目和工程研究項目，一些研究專題包含指導學士、碩士論文的內容。書中的數值試驗部分是針對計算機工程系、數學系、物理系學生《數值分析》、《數值方法與程式設計》、《計算物理學》等課程的數值實驗配套內容。 主要內容有：①數值實驗的意義、有關算法及誤差理論；②數值實驗10個（含算法模型、實驗內容及參考程式）；③模擬研究專題8個（含模型概述、算法實現及參考程式）。全部參考程式均在V—For6.5上調試通過。 《數值實驗與計算機模擬》可供科技工作者做數值模擬和科學與工程計算時參考，也可供理工類專業教師從事教學與研究工作時借鑑。
基本介紹
- 書名：數值實驗與計算機模擬
- 出版社：上海交通大學出版社
- 頁數：162頁
- 開本：16
- 作者：李茜 張石峰
- 出版日期：2013年10月1日
- 語種：簡體中文
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《數值實驗與計算機模擬》是作者多年來從事有關科學與工程項目研究及有關課程教學研究的成果。《數值實驗與計算機模擬》選用科學與工程計算界常用的Fortran語言作為程式設計語言。《數值實驗與計算機模擬》主要內容有：①數值實驗的意義、有關算法及誤差理論；②數值實驗10個（含算法模型、實驗內容及參考程式）；③模擬研究專題8個（含模型概述、算法實現及參考程式）。全部參考程式均在V—For6.5上調試通過。
圖書目錄
第1篇引論
1.1數值實驗及其步驟
1.2數值實驗的重要性
1.3誤差的來源與誤差的基本概念
1.3.1誤差的來源與類型
1.3.2絕對誤差與絕對誤差限
1.3.3相對誤差與相對誤差限
1.3.4有效數字
1.4數值計算中需要注意的問題
1.4.1避免兩個相近的數相減
1.4.2防止大數“吃掉”小數
1.4.3注意簡化計算步驟，減少運算次數
1.5程式設計中應該注意的問題
1.5.1對程式設計的一些建議
1.5.2程式設計中的一些經驗
第2篇數值實驗
2.1Fortran語言程式的調試運行過程
2.1.1Fortran語言簡介
2.1.2Fortran程式在V—F環境下的調試運行過程
2.1.3調試運行例程式
2.1.4實驗與思考
2.2實驗數據處理Ⅰ與插值法
2.2.1實驗目的
2.2.2算法描述
2.2.3實驗內容
2.2.4參考程式
2.3實驗數據處理Ⅱ與曲線擬合
2.3.1實驗目的
2.3.2算法描述
2.3.3實驗內容
2.3.4參考程式
2.4解線性方程組的疊代法
2.4.1實驗目的
2.4.2算法描述
2.4.3實驗內容
2.4.4參考程式
2.5解線性方程組的消去法
2.5.1實驗目的
2.5.2算法描述
2.5.3實驗內容
2.5.4參考程式
2.6非線性方程求根
2.6.1實驗目的
2.6.2算法步驟
2.6.3實驗內容與要求
2.6.4參考程式
2.7矩陣特徵值的計算
2.7.1實驗目的
2.7.2冪法算法描述
2.7.3實驗內容
2.7.4參考程式
2.8常微分方程（組）的數值解法
2.8.1實驗目的
2.8.2算法描述
2.8.3實驗內容
2.8.4參考程式
2.8.5思考練習
2.9隨機數的產生與檢驗
2.9.1實驗目的
2.9.2算法描述
2.9.3實驗內容
2.9.4參考程式
2.9.5思考練習
2.10蒙特卡羅方法的套用
2.10.1實驗目的
2.10.2算法描述
2.10.3實驗內容
2.10.4參考程式
第3篇研究專題
3.1無規格線點方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.1.1Lennard—JoneS（LJ）團簇簡介
3.1.2LJ團簇的勢函式描述
3.1.3無規格點方法、模型構造與最佳化
3.1.4最速下降法
3.1.5無規格點方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.1.6程式使用說明
3.1.7源程式
3.2蒙特卡羅模擬退火方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.2.1蒙特卡羅方法
3.2.2Metropolis蒙特卡羅模擬退火方法
3.2.3蒙特卡羅模擬退火方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.2.4程式使用說明
3.2.5源程式
3.3中子星星體結構的計算
3.3.1星體結構微分方程（組）
3.3.2廣義相對論效應
3.3.3物態方程及微分方程（組）的化簡
3.3.4中子星結構特性計算
3.3.5參考程式
3.4逾滲模型的研究
3.4.1逾滲理論的描述
3.4.2二維正方逾滲模型的臨界點研究
3.4.3三維正方逾滲模型的臨界點研究
3.5有限擴散凝聚模型（DLA）
3.5.1DLA模型簡介
3.5.2DLA生長過程的M—C模擬
3.5.3參考程式
3.6低能離子注入植物種子的深度—濃度分布的模擬
3.6.1有關離子注入的LSS理論
3.6.2近似假設
3.6.3參考程式
3.7中子輸運問題的M—C模擬
3.7.1中子輸送問題
3.7.2中子穿透平板模型
3.7.3直接法與加權法模擬
3.7.4參考程式
3.8地下水滲流問題中最緊湊存儲的有限單元方法
3.8.1地下水滲流運動的有限元方程
3.8.2按結點集成有限元方程組及一維最緊湊存儲的方法
3.8.3非線性問題的處理
3.8.4參考程式
附錄1FORTRAN語句表
附錄2FORTRAN函式表
參考文獻
1.1數值實驗及其步驟
1.2數值實驗的重要性
1.3誤差的來源與誤差的基本概念
1.3.1誤差的來源與類型
1.3.2絕對誤差與絕對誤差限
1.3.3相對誤差與相對誤差限
1.3.4有效數字
1.4數值計算中需要注意的問題
1.4.1避免兩個相近的數相減
1.4.2防止大數“吃掉”小數
1.4.3注意簡化計算步驟，減少運算次數
1.5程式設計中應該注意的問題
1.5.1對程式設計的一些建議
1.5.2程式設計中的一些經驗
第2篇數值實驗
2.1Fortran語言程式的調試運行過程
2.1.1Fortran語言簡介
2.1.2Fortran程式在V—F環境下的調試運行過程
2.1.3調試運行例程式
2.1.4實驗與思考
2.2實驗數據處理Ⅰ與插值法
2.2.1實驗目的
2.2.2算法描述
2.2.3實驗內容
2.2.4參考程式
2.3實驗數據處理Ⅱ與曲線擬合
2.3.1實驗目的
2.3.2算法描述
2.3.3實驗內容
2.3.4參考程式
2.4解線性方程組的疊代法
2.4.1實驗目的
2.4.2算法描述
2.4.3實驗內容
2.4.4參考程式
2.5解線性方程組的消去法
2.5.1實驗目的
2.5.2算法描述
2.5.3實驗內容
2.5.4參考程式
2.6非線性方程求根
2.6.1實驗目的
2.6.2算法步驟
2.6.3實驗內容與要求
2.6.4參考程式
2.7矩陣特徵值的計算
2.7.1實驗目的
2.7.2冪法算法描述
2.7.3實驗內容
2.7.4參考程式
2.8常微分方程（組）的數值解法
2.8.1實驗目的
2.8.2算法描述
2.8.3實驗內容
2.8.4參考程式
2.8.5思考練習
2.9隨機數的產生與檢驗
2.9.1實驗目的
2.9.2算法描述
2.9.3實驗內容
2.9.4參考程式
2.9.5思考練習
2.10蒙特卡羅方法的套用
2.10.1實驗目的
2.10.2算法描述
2.10.3實驗內容
2.10.4參考程式
第3篇研究專題
3.1無規格線點方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.1.1Lennard—JoneS（LJ）團簇簡介
3.1.2LJ團簇的勢函式描述
3.1.3無規格點方法、模型構造與最佳化
3.1.4最速下降法
3.1.5無規格點方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.1.6程式使用說明
3.1.7源程式
3.2蒙特卡羅模擬退火方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.2.1蒙特卡羅方法
3.2.2Metropolis蒙特卡羅模擬退火方法
3.2.3蒙特卡羅模擬退火方法求解LJ團簇的基態幾何結構
3.2.4程式使用說明
3.2.5源程式
3.3中子星星體結構的計算
3.3.1星體結構微分方程（組）
3.3.2廣義相對論效應
3.3.3物態方程及微分方程（組）的化簡
3.3.4中子星結構特性計算
3.3.5參考程式
3.4逾滲模型的研究
3.4.1逾滲理論的描述
3.4.2二維正方逾滲模型的臨界點研究
3.4.3三維正方逾滲模型的臨界點研究
3.5有限擴散凝聚模型（DLA）
3.5.1DLA模型簡介
3.5.2DLA生長過程的M—C模擬
3.5.3參考程式
3.6低能離子注入植物種子的深度—濃度分布的模擬
3.6.1有關離子注入的LSS理論
3.6.2近似假設
3.6.3參考程式
3.7中子輸運問題的M—C模擬
3.7.1中子輸送問題
3.7.2中子穿透平板模型
3.7.3直接法與加權法模擬
3.7.4參考程式
3.8地下水滲流問題中最緊湊存儲的有限單元方法
3.8.1地下水滲流運動的有限元方程
3.8.2按結點集成有限元方程組及一維最緊湊存儲的方法
3.8.3非線性問題的處理
3.8.4參考程式
附錄1FORTRAN語句表
附錄2FORTRAN函式表
參考文獻
