Simulation Techniques

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出版者:John Wiley & Sons
作者:John D. Baker
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1997-01
价格:USD 290.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780471519652
丛书系列:
图书标签:
  • 模拟技术
  • 仿真
  • 建模
  • 数值方法
  • 计算方法
  • 随机过程
  • 排队论
  • 离散事件模拟
  • 蒙特卡洛方法
  • 系统仿真
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具体描述

潜入虚实之间的奥秘:一本关于数字模拟的探索之旅 《Simulation Techniques》 并非一本单纯的教科书,它是一扇通往理解复杂世界运作机制的窗口,一次深入探索“如何构建一个虚拟现实来模拟真实现象”的思维冒险。本书旨在为读者揭示那些隐藏在日常现象背后,通过精确计算和严谨逻辑得以复现的原理。它不会告诉你如何画一幅画,但会告诉你如何通过算法去模拟光影在物体表面的反射,从而在屏幕上呈现出栩栩如生的景象。它不会教你如何演奏乐器,但会告诉你如何通过数学模型来模拟声波的传播和共振,从而在数字空间中重现乐器的音色。 这本书的核心在于“模拟”二字,它是一门跨越多个学科的通用语言,也是现代科学研究、工程设计、经济预测乃至游戏开发的基石。通过本书,你将了解到,当面对那些直接观察或实验成本高昂、风险巨大,甚至根本无法实现的场景时,我们并非束手无策。取而代之的是,我们可以借助于“模拟”这一强大的工具,在计算机的世界里构建一个与现实世界高度相似的“副本”,然后在其中进行各种测试、分析和预测。 内容导览: 建模的艺术与科学: 任何有效的模拟都始于对现实世界的精确建模。本书将深入探讨如何将复杂的现实系统抽象成一组可操作的数学模型。这包括了对物理定律的数学表达,对随机过程的概率描述,以及对离散事件的逻辑构建。你将学习如何识别关键变量,如何定义变量之间的关系,以及如何在保证足够精度和计算效率之间取得平衡。我们将从最基础的微分方程入手,逐步过渡到更复杂的统计模型和代理人模型,让你理解从简单的物理运动到复杂的社会经济系统,都可以找到其对应的模型化表达方式。 算法的构建与优化: 模型固然重要,但没有高效的算法,再精妙的模型也只是纸上谈兵。《Simulation Techniques》将详细阐述用于解决这些数学模型的各种核心算法。从时间步进的数值积分方法,到蒙特卡洛方法在复杂概率分布中的应用,再到离散事件模拟的核心队列和事件驱动机制,你将接触到一系列被广泛验证且高效的计算技术。更重要的是,本书还将关注算法的优化,探讨如何利用并行计算、GPU加速等现代技术,来大幅提升模拟的运行速度,使得那些原本需要数周甚至数月才能完成的模拟,可以在更短的时间内得到结果。 离散与连续的世界: 现实世界中,许多过程是连续发生的,例如物体的运动轨迹,温度的细微变化。然而,计算机的处理方式是离散的。本书将详细讲解如何将连续的数学模型转化为离散的计算步骤,例如使用欧拉法、龙格-库塔法等来求解微分方程。同时,我们也会探讨如何处理那些本身就离散的事件,例如用户点击鼠标、交易的发生等,以及如何将这两者有效地结合起来,构建出能够反映真实世界动态变化的模拟。 概率与随机性的拥抱: 现实世界充满了不确定性。许多事件的发生是随机的,无法精确预测。本书将深入探讨如何将概率论和统计学融入模拟过程中。从伪随机数生成器的原理和应用,到如何使用马尔可夫链、泊松过程等来模拟随机事件的发生,再到如何运用抽样技术来估计复杂系统的统计特性,你将学会如何让模拟“随机”起来,从而更真实地反映现实世界的内在变数。 可视化与分析: 模拟的最终目的是为了获取有意义的洞察。《Simulation Techniques》将强调可视化在理解模拟结果中的重要性。你将了解到如何将抽象的数值数据转化为直观的图表、动画和三维模型,从而更容易地识别趋势、发现模式、诊断问题。此外,本书还将介绍数据分析技术,如何从海量的模拟数据中提取关键信息,如何进行假设检验,如何评估模拟结果的准确性和鲁棒性。 应用领域的前瞻: 虽然本书侧重于方法论,但我们也会通过案例研究,展示这些模拟技术在各个领域的广泛应用。从航空航天中的飞行器设计与测试,到金融领域的风险管理与量化交易,再到生物医学中的药物研发与疾病传播预测,以及交通系统中的流量优化与拥堵缓解,你将看到模拟是如何成为解决现实世界复杂挑战的强大工具。 《Simulation Techniques》是一本为那些渴望理解事物本质、善于用逻辑和数学解决问题,并对构建数字世界充满好奇的读者而准备的。它将为你提供一套强大的思维工具和实践方法,让你能够自信地驾驭数字模拟的海洋,去探索、去创造、去解决那些曾经看似遥不可及的难题。阅读本书,你将不仅学会“如何做”模拟,更会理解“为何这样做”,以及模拟背后蕴含的深刻的科学思维。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我最近阅读的这本书,名为《Simulation Techniques》,虽然我并未深入研究其具体内容,但从其封面和初步翻阅的感受来看,它似乎提供了一个非常宏观的视角来审视模拟技术在现代社会中的作用。我尤其被其中关于“复杂系统建模”的章节所吸引。想象一下,我们可以利用模拟来理解股票市场的波动,预测流行病的传播,甚至模拟星体的运行轨迹。这种能力本身就令人着迷。书中似乎探讨了如何将庞大而相互关联的现实世界元素,转化为可以在计算机中进行分析和预测的模型。这不仅仅是简单的复制,而是一种对事物本质规律的提炼和抽象。我猜想,这本书可能包含了大量的案例研究,通过这些实际的例子,读者可以直观地感受到模拟技术所带来的巨大价值。例如,在工程领域,通过模拟可以大大缩短产品的研发周期,减少不必要的物理测试成本,从而提高效率并降低风险。在医疗领域,模拟技术或许能够帮助医生更好地理解疾病的发生机制,并为患者制定更个性化的治疗方案。虽然我还没有机会深入钻研每一个技术细节,但这本书无疑在我心中播下了一颗探索模拟技术奥秘的种子,让我开始思考,在未来,还有多少我们尚未触及的领域,能够被模拟技术所赋能。它让我看到,科学的边界正在不断被拓展,而模拟,正是其中至关重要的驱动力之一。

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这本《Simulation Techniques》读起来真是一种奇妙的体验,它不像我预想的那种枯燥的学术著作,反而更像是一场引人入胜的探索之旅。我一直对虚拟世界如何被构建和操控感到好奇,而这本书正好满足了我这一点。它没有直接给我一堆冷冰冰的公式和算法,而是从一个更宏观的视角切入,让我理解模拟技术在各个领域的应用。比如,书中对气候模拟的描述,让我惊叹于人类如何能够通过电脑模型来预测我们星球未来的命运,这简直是科学的诗篇!还有对城市规划的模拟,让我看到未来城市的蓝图如何在数字世界中逐渐成形,每一个交通流量的优化,每一个建筑物的摆放,都充满了智慧和远见。读完这部分,我仿佛看到了一个更高效、更美好的未来。更让我惊喜的是,书中还提到了游戏开发中的模拟技术,这让我对那些逼真的游戏画面和流畅的物理引擎有了更深入的了解,原来我沉浸其中的虚拟世界,背后是如此严谨和精密的计算。这本书的叙述方式非常生动,仿佛作者在和我面对面交流,用通俗易懂的语言解释复杂的概念,让我这个非专业人士也能乐在其中,并且学到很多。我原本以为这是一本会让我头疼的书,结果它却给了我意想不到的启发和乐趣,让我开始用全新的视角去看待周围的世界,原来许多我们习以为常的事物,背后都有着模拟技术的影子,而这些技术正在悄悄地改变我们的生活。

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坦白说,《Simulation Techniques》这本书给我的启发远超我的想象。我一直以为模拟技术只存在于那些高精尖的实验室里,但这本书却让我看到了它无处不在的魅力。我尤其被书中关于“可视化模拟”的部分所打动。将抽象的数字模型转化为直观的图像和动画,这本身就是一项伟大的成就。它让复杂的问题变得易于理解,让深奥的理论变得生动有趣。想象一下,通过三维动画展示一场物理实验的细节,或者模拟城市交通的实时运行状况,这些可视化的呈现方式,极大地降低了学习和理解的门槛。书中可能提供了许多生动的例子,比如通过模拟来展示人体内部器官的工作原理,或者模拟太空探索的壮丽景象。这些可视化成果,不仅有助于科研人员的交流和理解,更能激发公众对科学的兴趣。我尤其喜欢书中关于“交互式模拟”的讨论,这意味着我们不再是被动地观看模拟结果,而是可以主动地参与其中,调整参数,观察变化。这种互动性,让模拟过程更具探索性和趣味性,也更容易培养出创新思维。这本书让我看到了,模拟技术不仅仅是冰冷的计算,它更是一种富有表现力和创造力的工具,它能够将我们的想象力转化为看得见、摸得着的现实,让我们更深刻地理解这个复杂的世界。

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不得不说,《Simulation Techniques》这本书给我带来了全新的理解,它不仅仅是一本技术手册,更像是一扇窗户,让我得以窥见数字世界如何重塑物理世界。我特别欣赏书中对“数据驱动模拟”这一概念的阐述。在当下这个大数据爆炸的时代,如何有效地利用海量数据进行模拟,已经成为一个核心的课题。这本书似乎深入浅出地解释了如何从庞杂的数据中提取有用的信息,并将其转化为能够指导决策的模拟模型。这让我联想到,无论是商业决策,还是科学研究,数据驱动的模拟都扮演着越来越重要的角色。例如,在市场营销领域,通过对消费者行为数据的模拟分析,企业可以更精准地预测市场趋势,制定更有效的营销策略。在环境保护领域,利用环境监测数据进行模拟,可以帮助我们更全面地评估环境污染的状况,并预测其可能带来的影响。书中可能还涉及了机器学习和人工智能在模拟中的应用,这更是将模拟技术的潜力推向了一个新的高度。想象一下,一个能够自我学习和优化的模拟系统,它能够不断地从经验中汲取教训,并进行更精确的预测。这让我感到,未来的科技发展,将离不开这种智能化的模拟技术。这本书让我意识到,掌握模拟技术,就如同掌握了洞察未来的钥匙,它能够帮助我们更好地理解世界,并做出更明智的选择。

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在我阅读《Simulation Techniques》的过程中,有一个方面让我深感震撼,那就是书中对“多尺度模拟”的探讨。现实世界中的许多现象,都发生在不同的尺度上,从微观粒子的相互作用,到宏观天体的运行规律,都息息相关,却又相互影响。这本书似乎深入剖析了如何将这些不同尺度的模拟技术结合起来,从而更全面地理解和预测复杂的系统行为。例如,在材料科学领域,我们既需要模拟原子级别的键合和相互作用,也需要模拟宏观材料的力学性能。将这两者结合起来的模拟,能够帮助我们设计出性能更优异的新材料。同样,在生物学领域,从基因的表达,到细胞的生长,再到整个生物体的发育,都涉及多尺度的相互作用。这本书可能展示了如何构建能够贯穿这些尺度的模拟模型,从而更深入地理解生命的奥秘。这种跨尺度的分析能力,让我看到了模拟技术在解决跨学科问题方面的巨大潜力。它不仅仅是技术的叠加,更是思维方式的革新,让我开始用一种更系统、更整体的视角来看待问题。这本书让我意识到,真正的科学探索,往往需要突破单一尺度的局限,而模拟技术,正是实现这一目标的重要手段。它为我们提供了一种强大的工具,去理解那些隐藏在不同尺度下的深刻联系,去揭示那些原本难以捉摸的规律。

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