计算科学

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出版者:1 edition (2002年5月1日)
作者:Peter M.A. Sloot
出品人:
页数:1095
译者:
出版时间:2002-12
价格:542.40元
装帧:平装
isbn号码:9783540435914
丛书系列:
图书标签:
  • 计算科学
  • 数值分析
  • 算法
  • 科学计算
  • 计算机科学
  • 数学建模
  • 模拟
  • 优化
  • 数据分析
  • 高性能计算
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具体描述

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The three-volume set, LNCS 2329, LNCS 2330, and LNCS 2331, constitutes the refereed proceedings of the Second International Conference on Computational Science, ICCS 2002, held in Amsterdam, The Netherlands, in April 2002.The three volumes present more than 350 reviewed contributed and invited papers and span the whole range of computational science, from foundational issues in computer science and mathematics to advanced applications in virtually all application fields making use of computational techniques. These proceedings give a unique account of recent results in the field.

《寰宇之织:宇宙大尺度结构的演化与物质的命运》 书籍简介 一、 宏大叙事:从奇点到星系团的亿万年史诗 本书并非关注数字的运算或算法的效率,而是将目光投向宇宙的终极尺度——从大爆炸的瞬间到今日星系、星系团乃至超星系团的宏伟网络。我们试图揭示的,是一部由暗物质、暗能量和普通物质共同编织而成的、跨越近140亿年的动态史诗。 《寰宇之织》 以最前沿的观测数据和基于广义相对论的数值模拟为骨架,系统性地梳理了宇宙结构形成的物理机制。全书分为四大核心部分,层层递进,构建了一个完整的宇宙学图景。 第一部:宇宙的黎明与不均匀性的起源 本部分深入探讨了宇宙微波背景辐射(CMB)所蕴含的原始信息。我们详尽分析了暴胀理论(Inflation)如何将量子尺度的涨落放大成为宇宙尺度的密度不均匀性。不同于聚焦于计算模型构建的书籍,我们侧重于分析这些微小涨落的统计特性——特别是功率谱的精确测量,以及它如何为后续结构形成提供了“种子”。书中会详细介绍早期宇宙的流体动力学方程组,以及重子声学振荡(BAO)如何将这些早期信息“冻结”在后来的物质分布中,成为我们探寻早期宇宙的“尺标”。 第二部:暗物质的主导与冷暗物质模型的建立 结构形成的驱动力是引力,而引力在宇宙中绝大部分质量由不可见的暗物质主导。本书花费大量篇幅,从理论预测、间接观测(如引力透镜效应)到直接探测的困境,全面剖析了冷暗物质(CDM)模型的核心地位。我们将详细阐述暗物质晕(Dark Matter Halo)的形成和分级合并过程。这部分内容不会涉及计算复杂性,而是侧重于物理过程:如何通过N体模拟(仅作为理论工具的描述,不深入算法细节)来重现观测到的恒星形成区域和星系团的物质密度分布。我们将讨论暗物质晕的密度分布函数(如NFW剖面),以及暗物质在宇宙网(Cosmic Web)的纤维和空洞结构中是如何扮演“骨架”角色的。 第三部:星系团的诞生与反馈机制 结构形成并非一个简单的引力坍缩过程,而是充满了复杂的“反馈”:恒星的生命周期、超新星爆发、以及星系中心活动星系核(AGN)喷流,都会向周围环境注入巨大的能量,加热和吹散气体,从而调控了星系团的最终质量和形态。本书将重点剖析星系团的吸积历史,即小结构如何不断并入大结构的过程。我们会详细解读观测到的星系团的物理特征,例如热气体的质量、星系团内星系的运动学分布,以及巴罗斯图(Baryonic Tully-Fisher Relation)等经验关系背后的物理意义,揭示普通物质如何在暗物质骨架上“镀层”。 第四部:宇宙的未来与结构演化的终极命运 当我们理解了结构的形成机制后,下一步便是预测其未来。本书的最后一部分转向了暗能量的影响。暗能量作为一种排斥力,正在加速宇宙的膨胀,并最终可能导致宇宙网的“撕裂”。我们将对比不同的宇宙学模型(如Lambda-CDM之外的替代模型),分析它们对未来数千亿年内星系团合并率和结构增长率的影响。书中会探讨“大撕裂”(Big Rip)或“热寂”(Heat Death)等终极命运场景,以及这些场景下,我们今天观测到的星系团结构将如何消亡或被孤立。 面向读者 本书适合所有对宇宙学、天体物理学及其宏观演化过程抱有浓厚兴趣的读者。它避免了艰深的数学推导和复杂的编程语言描述,而是致力于将最前沿的物理概念、观测证据和理论框架,以清晰、引人入胜的叙事方式呈现出来。通过阅读此书,读者将获得一个对“我们在宇宙中何处”以及“宇宙将走向何方”的深刻理解。 本书特色 跨学科整合: 融合了理论物理、观测天文学和粒子物理学的最新成果。 直观的图解: 大量使用经过精心设计的、旨在展示物理概念而非计算结果的示意图。 侧重物理直觉: 解释结构形成背后的“为什么”和“如何做”,而非“如何用代码实现”。 《寰宇之织》是一部关于引力、时间与物质宏伟交响乐的史诗,它描绘了从最微小的量子涨落到最庞大的星系团的壮丽旅程。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书实在让人眼前一亮,它以一种近乎诗意的笔触,将那些晦涩难懂的数学概念编织成了一幅幅生动的画面。我原以为阅读过程会是枯燥的公式推导,没想到作者却像一位技艺高超的魔术师,将抽象的逻辑用日常的语言巧妙地呈现出来。特别是关于“混沌理论”的那一章,那种对系统内在不确定性的深刻剖析,让人在惊叹于自然规律的严谨之余,又为那种无法完全预测的随机性感到一丝敬畏。书中对复杂性科学的探讨,并没有停留在表面,而是深入挖掘了不同学科领域之间那些隐藏的连接点,比如生物学中的自组织现象与经济学中的市场波动,读完后感觉自己的思维边界被极大地拓宽了。作者的叙事节奏把握得非常好,时而娓娓道来,像一位耐心的导师在讲解基础;时而又节奏加快,带着读者冲入前沿研究的迷雾之中,让人在紧张的思考中获得巨大的满足感。这本书的排版设计也相当出色,图表的运用恰到好处,既增强了视觉效果,又有效地辅助了理解,对于这种需要高度集中精神阅读的题材来说,无疑是一大加分项。我尤其欣赏作者在行文中流露出的那种对知识本身的热爱,那份真诚的探索精神,深深地感染了我,让我不仅仅是“读完了”一本书,更像是经历了一场智力上的探险。

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我对这本书的结构安排印象深刻,它仿佛是一部精心编排的交响乐,有着清晰的乐章划分和层次递进的高潮。开篇部分的处理极为巧妙,它没有直接切入技术细节,而是用引人入胜的故事和历史片段,勾勒出该领域的发展脉络,成功地抓住了读者的好奇心。随后,内容逐步加深,如同管弦乐团的各个声部开始加入,各种复杂的理论模型和数据分析方法开始交织。最精彩的是书中关于“数据模型的不完备性”的论述,作者用一种近乎悲悯的笔触,描述了人类认知局限性在数学模型中的投射,这使得冰冷的计算概念瞬间充满了人性的温度和思考的重量。这本书的行文语言流畅且富有韵律感,即便是处理最严谨的数学证明,作者也能找到一种既不失准确性又兼具美感的表达方式。它完全不同于我以往接触的那些教科书式的作品,更像是一部融合了科学严谨性与人文关怀的杰作。对于寻求全面理解和深刻反思的读者而言,这本书无疑提供了一个卓越的平台。

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这本书的风格非常大胆,它敢于质疑一些被学术界奉为圭臬的传统观点,并提出了富有洞察力的替代性解释框架。我特别欣赏作者在阐述这些具有争议性的论点时所展现出的那种审慎的批判精神,他并没有急于下定论,而是提供了详尽的论据和反驳的视角,引导读者进行独立的思考和判断。书中对“可计算性”极限的探讨,引发了我对人工智能未来发展的深层思考,究竟哪些问题是机器永远无法触及的?这种哲学层面的拷问,在许多纯粹的技术书籍中是难以见到的。阅读这本书的过程,更像是一场与一位顶尖思想家的对话,他不断地抛出尖锐的问题,逼迫你走出舒适区。对于那些习惯于被动接受知识的读者来说,这本书可能会带来一些阅读上的“不适感”,因为它要求你时刻保持警觉,积极地参与到论证的过程中去。但正是这种积极的互动,使得学习的效率大大提高,知识也吸收得更加扎实。这本书的价值,不仅在于它传授了什么,更在于它教会了我们如何以一种更具批判性的眼光去看待我们所依赖的计算世界。

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不得不说,这本书在深度上确实达到了一个令人难以企及的高度。它绝非那种浅尝辄止的科普读物,更像是一部为专业人士准备的深度参考手册,但它的行文风格却又保持着一种令人称奇的清晰度。对于那些已经有一定数理基础的读者来说,这本书简直是如虎添翼,它提供的不仅仅是知识点的罗列,更是看待和解决问题的全新方法论。我尤其对其中关于“算法优化”的章节印象深刻,作者没有满足于仅仅介绍现有的优化算法,而是追溯了这些算法产生的历史背景和数学基础,这种追本溯源的写作方式,使得我们对算法的理解不再是停留在“如何使用”,而是提升到了“为何如此设计”的层面。书中对新型计算模型的讨论,虽然涉及了大量的专业术语,但作者总是能及时提供恰当的类比和深入的注释,这极大地降低了理解门槛,同时又保证了内容的严谨性。全书的逻辑链条环环相扣,从宏观的理论架构到微观的具体案例分析,过渡得自然流畅,几乎找不到任何可以挑剔的逻辑漏洞。这绝对是一部需要反复研读的著作,每一次重读,都会在不同的知识点上获得新的感悟,充分体现了其经久不衰的价值。

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这本书的视角相当独特,它似乎在试图打破传统学科的壁垒,构建一个更加统一的知识体系。我感觉作者像是站在一个极高的山顶,俯瞰着整个知识版图,然后用细腻的笔触将那些原本看似毫不相关的领域联系起来。书中对“信息熵”的阐述,就远远超越了信息论本身的范畴,它被巧妙地引入到物理学的热力学过程描述中,甚至触及到了哲学上关于“有序与无序”的讨论。这种跨界的融合能力,使得全书充满了思想的火花。然而,这种高度的抽象性也带来了一定的挑战,对于初次接触这些概念的读者来说,可能需要额外的耐心和参照物来辅助理解。书中的某些论证过程非常精妙,但也相当密集,我常常需要停下来,对照着手边的笔记本反复推敲其中的数学推导。但正是这种“挑战性”,才让最终的豁然开朗变得如此令人振奋。它不是那种提供即时满足感的读物,而更像是一场需要投入精力的智力投资,最终回报是思维格局的提升。作者对细节的执着,以及对知识体系完整性的追求,在这本书中展现得淋漓尽致。

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