Вычислительная математика

Содержит полное описание самых популярных версий системы Mathcad (от Mathcad 8 до новейшей Mathcad 12), ориентированное на студентов и преподавателей вузов, а также инженеров и научных работников. Особое внимание уделено наглядности описания, визуализации результатов вычислений и примерам применения систем в практике математических, научно-технических и учебных расчетов. В книге описаны многие сотни примеров применения систем класса Mathcad. Для всех пользователей системами Mathcad. Может служить описанием систем, руководством пользователя по ним и самоучителем.

Материал книги рассчитан на пользователей различных уровней подготовки и широкого круга специальностей, работающих с электронными таблицами Excel. В систематизированном виде с привлечением большого количества практических примеров изложены методы применения Excel для решения экономических и инженерных задач, для работы с базами данных, для решения задач оптимизации, аппроксимации зависимостей, численного интегрирования, для решения дифференциальных уравнений первого порядка, систем линейных алгебраических уравнений и нелинейных уравнений. (Компакт-диск прилагается только к печатному изданию.)

Пятая книга в серии книг, посвященных последним реализациям мощных матричных систем компьютерной математики MATLAB 6.5 SP1/7/7 SP1/7 SP2 + Simulink 5/6. Впервые дан вводный курс по новейшей версии MATLAB 7 SP 2 + Simulink 6. Детально описаны последние версии пакетов расширения по нейронным сетям и нечеткой логике. Впервые дано описание новейших пакетов расширения по генетическим алгоритмам и биоинформатике. Представлены инструментальные средства проектирования графического интерфейса пользователя, работы в Интернете и компиляции MATLAB-программ. Описано множество примеров применения этих средств. Книга предназначена для научных работников, инженеров, студентов, аспирантов и преподавателей университетов и вузов.

В монографии изложены методы алгебры логики, теория R-функций (функций В.Л. Рвачева), атомарных функций и вейвлетов. В первых двух главах описан алгебрологический метод R-функций и некоторые примеры его применения к решению краевых задач. Третья глава посвящена применению теории атомарных функций к современным проблемам радиофизики. В четвертой главе построен новый класс WА-систем функций Кравченко-Рвачева и исследовано его применение к задачам обнаружения кратковременных знакопеременных и сверхширокополосных процессов. Монография рассчитана на специалистов, интересующихся современными методами вычислительной математики и ее приложениями к решению краевых задач, цифровой обработкой сигналов и изображений, проблемами современной радиофизики и электроники, математического моделирования физических процессов, а также на студентов и аспирантов ВУЗов, специализирующихся по прикладной и вычислительной математике, прикладной физике и радиофизике. Рекомендовано УМО высших учебных заведений РФ по образованию в области прикладных математики и физики в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по направлению «Прикладная математика».

На примере решения большого числа задач, в т. ч. задач повышенной сложности, показаны возможности и преимущества арифметического метода решения. Книга может быть полезной школьникам на разных этапах обучения, включая подготовку к сдаче ЕГЭ. Знакомство с книгой рекомендуется преподавателям математики для проведения занятий в классах и для факультативной работы с учащимися.

Содержание книги относится к пограничной области между информатикой (теория и практика анализа и обработки многомерных цифровых сигналов) и математикой (абстрактная алгебра и теория чисел). Результаты, изложенные в книге, затрагивают наиболее сложные, фундаментальные вопросы теории синтеза так называемых быстрых алгоритмов дискретных ортогональных преобразований и разработки на их основе эффективных методов анализа дискретной информации Для специалистов в области цифровой обработки сигналов и изображений, в области прикладной математики, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В книге излагаются свойства ортогональных многочленов Чебышева, Лежандра, Чебышева–Эрмита, Чебышева–Лагерра и общих многочленов Якоби. С доказательствами приводятся асимптотические формулы для этих многочленов и теоремы о разложении функций в ряды Фурье по ним. Рассмотрены применения этих многочленов в вычислительной математике, в математической физике и в некоторых технических науках. Второе издание – 1979 г. Для студентов, аспирантов, научных работников и инженеров, специализирующихся в различных областях математики, физики и инженерных наук.

Рассмотрены вопросы классической финансовой математики. Описаны математические методы финансирования операций, схемы этих моделей. Приведены две основные, чаще всего используемые на практике схемы простых и сложных процентов и связанные с ними основные проблемы: оценка доходности финансовых операций, ренты, преобразование и эквивалентность денежных потоков и т. д. Включены вопросы для самопроверки, упражнения и задачи. Допущено Министерством образования РФ в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров группы экономических наук и экономическим специальностям подготовки дипломированных специалистов.

Содержит основные теоретические положения по функциональному анализу. Материал дается в виде определений, теорем и формул, а затем проводится разбор решений типовых задач. Пособие адресовано студентам технического вуза. Основное внимание уделено задачам технического и вычислительного характера и задачам, позволяющим глубже уяснить теоретическое понятие и результат. Для студентов специалитета, обучающихся по специальности 230401.65 Прикладная математика. Может быть использовано инженерами и математиками-прикладниками для самостоятельного изучения курса «Функциональный анализ».

Предлагаемое издание содержит теоретические и практические рекомендации по аппроксимации функций вещественными и комплексными сплайнами. Предлагаются неявные интерполяционные методы для решения задачи Копти. Предназначено для студентов, изучающих вычислительную математику, а также аспирантов и научных сотрудников, применяющих численные методы.

Более трех с половиной веков математики всего мира пытаются доказать Великую Теорему Ферма. Это, надеюсь, именно то доказательство, которое не уместилось на узких полях "Арифметики" Диофанта.

Первое издание вышло в 2020 г. при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Книга посвящена сплайн-всплесковой (вэйвлетной) обработке потоков структурированной числовой информации. Предложены адаптивные схемы одновременной обработки нескольких потоков, структура которых характеризуется изменчивостью как во времени, так и в пространстве. Вводится понятие обобщенной гладкости, благодаря чему удается рассмотреть сингулярные сплайн-всплески, а также установить вложенность сплайновых пространств на вложенных сетках. Анализируется всплесковая обработка целочисленных потоков с использованием целочисленной арифметики. Исследования распространяются на весьма общие ситуации: на потоки конечных и бесконечных векторов, на потоки матриц, а также на потоки элементов нормированных пространств. Представлены адаптивные сплайн-всплесковые разложения потоков, ассоциированных с клеточным подразделением произвольных дифференцируемых многообразий (в том числе гладких поверхностей). Издание предназначено для научных работников, аспирантов и студентов, а также для лиц, занимающихся проблемами обработки числовых информационных потоков.

Экспериментальные наблюдения за распределением простых чисел, имеющих сотни знаков, на интервалах одинаковой длины указывают на отсутствие какой либо закономерности содержания простых чисел на этих интервалах. Асимптотический закон распределения простых чисел носит интегральный характер и не может учитывать особенности локального значения. Подход, используемый в данной статье, позволяет выяснить причины такого «странного» поведения в распределении простых чисел. Разбиение числовой оси на интервалы, границами которых являются члены праймориальных последовательностей системы (2.1) позволяет на этих интервалах натуральные числа разбить на два множества. Для интервала (0; рk#) в первое множество (обозначаемое {NPk#} входят простые числа, образующие праймориал рk# и числа, кратные множителям праймориала. Во второе множество (обозначаемое {Nφ}) входят числа взаимно простые с праймориалом рk# . Сюда входят: единица, все простые числа рi интервала (pk; рk#) и составные числа qi, являющиеся всевозможными произведениями простых чисел рi и удовлетворяющими условию q ≡ (0; рk#). Количество элементов множества {Nφ} определяется функцией Эйлера и равно φ(рk#).

В учебном пособии рассматриваются приближенные методы вычисления интегралов от функций с особенностями различного характера на промежутке интегрирования, а также особых интегралов с разрывной плотностью, понимаемых в смысле главного значения по Коши. Также рассмотрены численные методы для решения сингулярных интегральных уравнений 2 рода с ядром Коши и Гильберта на отрезке. По всем темам приведены тестовые упражнения, рекомендуемые для проведения численных экспериментов. Пособие предназначено для студентов, специализирующихся по направлению «Вычислительная математика», а также может быть полезно научным работникам, использующим численные методы в своих исследованиях.

Издание предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Прикладная математика и информатика», профиль «Системный анализ, исследование операций и управление в финансах» / «Анализ данных и принятие решений в экономике и финансах» (программа подготовки бакалавра), по программе подготовки магистра «Финансовая математика и анализ рынков», направление подготовки «Финансы и кредит». Содержит материал для самостоятельного изучения, расширяющий основное содержание дисциплин «Математические основы финансовой экономики», «Математические основы классической финансовой экономики», «Математика финансовых инструментов», «Математические методы финансового анализа».

Учебное пособие содержит подборку практических задач с решениями для изучения дисциплины «Компьютерная алгебра» и адресовано всем студентам Института математики и информатики МПГУ, изучающим эту дисциплину.

В учебном пособии представлены варианты программной реализации анализа устойчивости вычислительных схем, а также рассмотрены примеры применения стандартных функций библиотеки GNU SCIENTIFIC LIBRARY для решения прикладных задач. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 10.03.01 «Информационная безопасность» (профиль «Информационно-аналитические системы безопасности») по курсу «Численные методы».

Данная книга предлагает практическое введение в MATLAB – пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений и одноименный язык программирования. Издание охватывает все, что необходимо для эффективного использования MATLAB, от простых арифметических действий со скалярами до создания и использования массивов, трехмерных графиков и решения дифференциальных уравнений. Снимки экранов, учебные примеры, работающие примеры программ и домашние задания с вопросами по математике, физике и инженерным наукам – все это делает освоение программы MATLAB эффективным и основательным. Издание предназначено в первую очередь студентам техническим вузов, а также инженерам и научным работникам, использующим MATLAB в своей работе.

Самоучитель по массовой матричной системе MATLAB, занимающей лидирующее место в области научно-технических вычислений, расчетов и моделирования. Основное внимание уделено описанию основ применения и языка программирования базовой системы MATLAB, реализации численных методов вычислений и визуально-ориентированному проектированию графического интерфейса пользователя (GUI). Описаны новейшие версии MATLAB 7.* (включая реализации R2006a, b и R2007a, b), особенности их интерфейса и их операторы, функции и средства программирования. Приведены сотни примеров применения MATLAB в учебных, научно-технических и математических вычислениях и расчетах. Книга предназначена для студентов, преподавателей и аспирантов университетов и вузов различного профиля, инженеров и научных работников.

Книга посвящена численному решению задач с начальными условиями для обыкновенных дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений. Рассматриваются явные и неявные, одношаговые и многошаговые методы, среди которых новые оригинальные методы. Особое внимание уделено решению жестких задач (в том числе и с использованием специальных явных методов), а также решению дифференциально-алгебраических задач высших индексов. Наряду с теоретическими результатами приведены результаты решения тестовых задач и рассмотрены вопросы программной реализации численных методов. Для всех, кто интересуется численными методами решения дифференциальных и дифференциально-алгебраических уравнений.