应用数学基础(下册)

应用数学基础(下册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:[美]W. 希尔
出品人:
页数:265
译者:周焕山
出版时间:1973-3
价格:0.60元
装帧:平装
isbn号码:
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

这是一本数学基础知识书籍,内容从数字运算开始,包括代数、三角、解析几何、直至微积分,属初等数学过渡到高等数学的中等读物。内容简明扼要,通俗易懂,注重解题。书中除介绍基本概念与运算公式外,还结合工程技术中出现的问题,给出许多例题与习题。为了帮助读者判断解题是否正确,书末附 有单数习题答案。

本书分上下两册初版,下册的内容是矢量代数、解析几何初步、斜三角形、复数、高次方程的解、概率和统计、微分与积分;本书还有两个附录,一为计算尺的用法,另一为常用公式。

本书可供大中学生参考,也可供工人、技术人员与自学者阅读。

图书简介:复杂系统建模与分析导论 一、本书核心主题与定位 《复杂系统建模与分析导论》是一本面向高等理工科学生、科研人员及工程技术人员的专业教材与参考书。本书聚焦于如何运用数学工具和计算方法对现实世界中普遍存在的、具有高度非线性、强耦合、涌现特性等复杂行为的系统进行科学的描述、模拟、预测与控制。 本书明确地将分析视角建立在系统论、信息论和控制论的交叉地带,旨在提供一套系统化、理论与实践并重的复杂系统分析框架。它并非基础代数或微积分的简单延伸,而是将这些基础工具提升到处理真实世界不确定性与动态性的高度。 二、内容结构与深度解析 本书共分为六个主要部分,层层递进地构建起复杂系统分析的知识体系: 第一部分:复杂系统的基本概念与数学基础回顾 (约占15%) 本部分首先确立“复杂系统”的定义边界,区分其与传统线性系统的根本差异。 复杂性的度量: 引入信息熵、Kolmogorov复杂度以及有效复杂性等概念,阐述如何量化系统的复杂程度。 非线性动力学的复习与深化: 重点回顾了微分方程系统的稳定性分析(如李雅普诺夫稳定性理论),并引入了更具普适性的拓扑动力学概念,为后续的混沌分析打下基础。 网络结构基础: 简要介绍了图论在描述系统相互作用中的作用,为第二部分的内容做铺垫。 第二部分:确定性复杂性:混沌、分岔与涌现 (约占25%) 本部分深入探讨了确定性系统如何产生看似随机的复杂行为,这是理解许多物理、生物和经济现象的关键。 一维映射与迭代动力学: 以Logistic映射为例,详细推导倍周期分岔序列,解释费根鲍姆常数(Feigenbaum constants)的物理意义。 高维系统的混沌行为: 深入分析洛伦兹吸引子(Lorenz Attractor)的生成机制,并介绍庞加莱截面法在识别高维周期轨道和混沌轨道中的应用。 分岔理论在系统转变中的作用: 阐述了Hopf分岔、鞍结分岔等如何对应于系统从稳定状态到振荡或更复杂状态的定性转变。 耗散结构与自组织: 讨论了Prigogine关于远离平衡态开放系统的理论,解释了耗散结构如何通过能量或物质的持续交换维持其有序性。 第三部分:随机性与不确定性:随机过程与噪声影响 (约占20%) 现实中的复杂系统无一不受到环境噪声和内在随机性的影响。本部分致力于将概率论和随机过程引入系统分析。 马尔可夫过程与随机游走: 详细分析一阶和高阶马尔可夫链,并将其应用于物种演化、金融市场波动等场景。 布朗运动与随机微分方程(SDEs): 引入Itô积分的概念,并展示如何利用SDEs对受环境影响的动态系统(如化学反应、粒子扩散)进行建模。特别关注SDEs的解的性质和数值模拟方法(如Euler-Maruyama法)。 随机共振现象: 探讨在特定噪声水平下,系统性能反而得到增强的现象,这在传感器设计和生物信号处理中具有重要意义。 第四部分:结构复杂性:复杂网络理论 (约占20%) 复杂系统的一个重要特征是其内部组件之间的复杂连接方式。本部分全面覆盖了复杂网络分析的核心工具。 经典网络模型: 对比分析泊松随机网络(Erdos-Renyi)与无标度网络(Barabási-Albert模型)的生成机制和统计特性。 网络度分布与小世界效应: 深入探讨度分布(如幂律分布)的意义,并量化“六度分隔”现象背后的机制(高聚类系数与短平均路径长度)。 网络上的动力学传播: 讨论传染病模型(如SIR模型)如何在异构网络上传播,以及网络拓扑结构对传播速度和范围的影响。 网络鲁棒性与脆弱性分析: 评估网络在节点或边随机移除或蓄意攻击下的失效模式。 第五部分:自适应与智能:基于代理的模型(ABM)与演化博弈 (约占10%) 本部分将分析视角从微分方程转向离散的、具有局部交互能力的“代理”。 基于代理的模型(ABM)的构建: 介绍ABM的理论基础、规则设计(状态、交互、学习机制)以及与宏观现象的联系(如交通流、市场行为的涌现)。 演化博弈论基础: 将经典的纳什均衡概念扩展到动态系统中,探讨策略如何在种群中随时间演化,并分析演化稳定策略(ESS)。 第六部分:复杂系统分析的计算方法与展望 (约占10%) 本部分关注理论工具的实现和未来趋势。 时间序列分析与重构: 介绍如何从一维观测数据中利用Takens定理重构系统的相空间,并利用最大约化维数等指标评估系统自由度。 数值模拟挑战: 讨论处理大规模、高维、非线性微分方程组的数值稳定性、精度与效率问题。 前沿方向概览: 简要涉及机器学习在复杂系统预测中的应用,以及因果推断方法在揭示系统内部机制中的作用。 三、本书的特色与适用对象 本书的特点在于其广度与深度兼顾:它不仅涵盖了经典动力学中的混沌和分岔,更将现代网络科学、随机过程理论紧密融合,提供了一个多尺度的分析工具箱。它避免了对单一学科(如纯粹的拓扑学或纯粹的概率论)的过度钻研,而是强调工具的跨界应用。 本书要求读者具备扎实的微积分、线性代数和概率论基础,适合于: 1. 数学与物理专业研究生: 作为复杂系统理论课程的核心教材。 2. 工程学科(如控制、电子、材料)高年级本科生: 学习如何用非线性、随机化的方法处理真实工程系统中的不确定性。 3. 经济学、生物学、社会科学研究者: 寻求严谨的数学工具来量化和模拟其研究对象中的复杂交互现象。 阅读本书,读者将能够从宏观的系统行为观察,深入到微观的相互作用机制,并最终掌握运用数学语言描述和预测复杂世界的基本能力。

作者简介

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读后感

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用户评价

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从内容覆盖的广度和深度来看,**《应用数学基础(下册)》**无疑是当前市场上最具竞争力的应用数学教材之一。它成功地在基础理论的扎实性与现代技术的需求之间找到了一个完美的平衡点。特别是它对现代数据科学和机器学习中常用的数学工具进行了深入的挖掘和梳理。我发现,过去我在阅读机器学习论文时,经常被那些涉及最优化理论和凸分析的部分所阻碍,感觉像是隔着一层厚厚的玻璃在看。这本书系统性地讲解了梯度下降法的收敛性分析,以及拉格朗日乘子法在约束优化问题中的应用,这直接打通了我理解许多高级算法底层逻辑的障碍。它没有刻意去迎合最新的“网红”算法,而是回归到那些经过时间检验的、更具普适性的数学原理上,这保证了知识的长期有效性。这本书读完后,我感觉自己对“应用”二字的理解上升到了一个新的维度:应用数学不仅仅是解决一个具体问题,更是提供了一种看待和建模世界的结构化思维方式。

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说实话,对于非数学专业的学生来说,应用数学的学习往往伴随着强烈的挫败感,因为概念更新快、抽象性强。但阅读这本**《应用数学基础(下册)》**的过程,却出乎意料的流畅和具有启发性。作者的叙述风格非常注重“启发式教学”,他总能找到一个非常贴近生活或工程领域的故事背景来引入一个新的数学工具。比如,在介绍组合优化时,他没有直接抛出线性规划的理论,而是从物流配送网络中的最短路径问题入手,自然而然地引出了图论和网络流的概念。这种“问题驱动”的学习路径,使得我们能带着明确的目的去学习数学工具,而不是为了学而学。更值得称赞的是,这本书的排版和示例质量极高,图表清晰,公式对齐完美,这对于长时间阅读和对照学习来说,是阅读体验的大幅提升。它真的做到了让读者感到“我能行”,而不是一味地施加难度。

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这本书对自学者而言,简直是一份近乎完美的学习指南。我通常都是利用业余时间进行专业知识的补充,很难找到一个能提供完整自学支持的教材。这本**《应用数学基础(下册)》**的特点在于其极强的自洽性和详尽的步骤分解。很多教材在讲解一个复杂定理的证明时,会跳过一些“显而易见”的中间步骤,这对于没有导师在旁指导的自学者来说是灾难性的。然而,这本书在这方面表现得非常友好,它会把那些关键的代数转换、向量空间的变换过程都完整地写出来,确保读者能够步步为营,不留认知盲点。例如,在处理随机过程那一章,对于马尔可夫链的稳态分布计算,书中不仅给出了矩阵方法,还详细解释了如何通过迭代逼近的方式来理解这个过程的物理意义。这种对细节的尊重和对学习者体验的关注,让它超越了一本普通的参考书,更像是一位耐心的、知识渊博的私人导师。

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这本**《应用数学基础(下册)》**的出版,简直是数学学习者的一场及时雨,尤其对于我这种在专业课中经常与高等数学、线性代数打交道,但总觉得理论与实际应用之间存在一道鸿沟的人来说,它提供了一个绝佳的桥梁。我之前在处理一些工程问题时,常常被那些抽象的公式搞得晕头转向,理解了原理却不知道如何将其转化成实际可操作的模型。这本书的编排非常注重“实用性”,它不是那种纯粹的理论堆砌,而是将离散数学、概率论与数理统计等核心分支,紧密地与数据分析、优化问题以及计算科学的前沿应用结合起来。比如,它在讲解矩阵分解时,不仅仅停留在特征值和特征向量的计算上,而是立刻引入了主成分分析(PCA)在数据降维中的应用实例,这种“讲一个工具,立刻展示一个用途”的叙事方式,极大地增强了我的学习动力。再者,书中对一些复杂算法的推导过程处理得极其细致,图文并茂,即使是初次接触这些高级概念的读者,也能通过清晰的逻辑链条逐步深入,而不是被密密麻麻的符号吓退。可以说,它成功地将“高深莫测”的应用数学,拉到了可以被掌握和应用的实际高度。

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我花了很长时间在寻找一本能有效连接“纯数学思维”与“工程实践”的教材,市面上的很多书要么过于偏重理论的严谨性,导致实践部分蜻蜓点水;要么就是过于侧重编程实现,忽略了背后数学原理的深刻内涵。而这本**《应用数学基础(下册)》**在平衡这一点上,做得相当到位。它的深度足够支撑起研究生阶段的学习需求,但广度又不至于让人迷失在无休止的细节里。特别是关于数值计算和微分方程求解的部分,它并没有满足于给出标准的有限差分法,而是深入探讨了不同数值方法的稳定性和收敛性,这一点对于需要编写或选择数值模拟代码的人来说,至关重要。我印象特别深刻的是,书中对傅里叶分析的讲解,它没有仅仅停留在级数的展开上,而是迅速过渡到了信号处理中的快速傅里叶变换(FFT)的应用场景,甚至还涉及到了小波分析的基础思想。这种从基础概念到尖端应用的螺旋式上升结构,让知识点的学习不再是孤立的,而是形成了一个相互印证的知识网络,极大地提升了解决实际复杂问题的能力。

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工科入门神书。

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很喜欢这两本书。

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工科入门神书。

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工科入门神书。

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