《计算机数值方法教学课件》数值计算方法绪论共33页
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《数值计算方法》科学出版社黄明游第一章绪论1.1数值计算方法研究的对象、任务与特点一、关于本课程的名称本课程及其相近课程的名称有:《计算方法》、《数值计算》、《数值计算方法》、《数值分析》、《计算数学》、《科学计算》、《科学与工程计算》,等等。
二、数值计算方法概述(一)数值计算方法属于计算数学的范畴,是研究各种数学问题的数值方法设计、分析、有关的数学理论和具体实现的一门学科。
由于近几十年来计算机的迅速发展,数值计算方法的应用已经普遍深入到各个科学领域,很多复杂的和大规模的计算问题都可以在计算机上进行计算,新的、有效的数值计算方法不断出现。
现在,科学与工程中的数值计算已经成为各门自然科学和工程技术科学的一种重要手段,成为与实验和理论并列的一个不可缺少的环节。
所以数值计算方法既是一个基础性的,同时也是一个应用性的数学学科,与其它学科的联系十分紧密。
由于大量的问题要在计算机上求解,所以要对各种数值计算方法进行分析,其内容包括:误差、稳定性、收敛性、计算工作量、存贮量和自适应性,这些基本的概念用于刻画数值方法的适用范围、可靠性、准确性、效率和使用的方便性等。
当代实际的科学与工程计算中,计算问题往往是复杂的和综合的。
但是有一些最基础、最常用的数值计算方法,它们成为通常大学数值计算方法课程的内容。
本书主要讨论这些方法及其分析,它们包括逼近问题(函数的插值和逼近,数值积分和微分),线性代数问题(方程组和特征值问题)和非线性方程及方程组的数值解法问题,以及常微分方程的数值解法等。
这些是数值计算方法最基础的内容,不仅可以直接应用于实际计算,同时也是其它数值计算问题所用到的方法及其分析的基础。
(二)数值计算方法(或称计算方法)是研究数学问题求数值解的算法和有关理论的一门学科,它的理论与方法随计算工具的发展而发展。
在古代,人类研究的数学问题几乎总与计算有关,而计算工具的简陋,使求解问题受到很大限制。
现代科学技术日新月异,尤其是计算机技术飞速发展,人类可以用计算机进行复杂的数值计算、数据处理(包括图形,图像,声音,文字),计算机不仅是现代计算工具,而且已成了我们工作环境的一部分。