Julia高性能科学计算(第2版)

Julia高性能科学计算(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:Changhyun Kwon(权昌贤)
出品人:博文视点
页数:240
译者:徐国栋
出版时间:2020-5
价格:79元
装帧:平装-胶订
isbn号码:9787121381775
丛书系列:
图书标签:
  • Julia
  • Julia
  • 高性能计算
  • 科学计算
  • 数值分析
  • 编程
  • 算法
  • 技术
  • 计算机科学
  • 数学
  • 第二版
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具体描述

Julia像C一样快,像MATLAB一样方便,并且像Python一样通用。在Julia开发者,特别是JuMP包开发者的大力支持下,Julia为运筹学及相关领域的高性能科学计算提供了一个强大的工具——JuMP。

《Julia高性能科学计算(第2版)》对Julia语法基础及其标准库、编程技巧、数值优化、优化求解、计算机科学计算都有所涉及,它可以作为计算机科学计算的入门图书使用;《Julia高性能科学计算(第2版)》作者是美国南佛罗里达大学副教授Changhyun Kwon,他为了方便学生的研究、学习写下本书,所以《Julia高性能科学计算(第2版)》也可以作为高校研究生和教师的有用的参考书。

好的,下面是关于一本与《Julia高性能科学计算(第2版)》不相关的图书的详细简介,旨在提供一个深入、具体且信息丰富的文本,但不涉及任何关于Julia编程语言或高性能科学计算的内容。 --- 《全球视野下的气候变化经济学:政策、转型与韧性构建》 图书简介 作者: 艾伦·P·格雷森, 玛丽亚·K·桑切斯 出版社: 普林斯顿大学出版社 出版年份: 2023年 字数: 约1500字 --- 本书深入剖析了当前全球气候变化所带来的复杂经济学挑战与机遇。它超越了传统的成本效益分析框架,将气候危机置于地缘政治、技术变革和社会公平的宏大叙事之中,为理解和应对气候变化提供了多维度、系统性的经济视角。 第一部分:气候风险的经济学重估 气候变化不再是遥远的未来威胁,而是正在重塑全球经济结构的核心驱动力。本书首先聚焦于气候风险的量化与评估。作者们构建了一个新的风险评估模型,将物理风险(如极端天气事件导致的资产损失、供应链中断)与转型风险(如碳定价、监管变化导致的资产搁浅和市场结构调整)进行整合分析。 物理风险的深化分析: 传统模型往往低估了气候变化对关键基础设施的长期影响。本书通过对沿海城市、农业带和水资源敏感地区的案例研究,详细阐述了气候反馈回路如何放大经济损失。例如,探讨了海平面上升对全球航运枢纽和保险市场的系统性风险暴露,以及气候驱动的移民对区域劳动力的长期冲击。 转型风险的动态建模: 面对全球能源结构向低碳转型的迫切需求,本书对“搁浅资产”的理论进行了修正和扩展。它不仅关注化石燃料行业的直接影响,更细致地分析了依赖传统能源的制造业、交通运输业乃至金融业所面临的资本错配风险。通过对欧盟“绿色协议”和美国《通胀削减法案》等政策工具的经济学解读,作者展示了政策不确定性如何影响企业长期的投资决策和资本流向。 第二部分:低碳转型的经济驱动力与政策工具箱 本书的核心在于探讨实现净零排放目标所需的经济激励机制和政策设计。作者们强调,技术创新是转型的关键,但有效的市场机制和政府干预同样不可或缺。 碳定价机制的比较与优化: 碳税、排放交易系统(ETS)和边境碳调整机制(CBAM)是当前政策辩论的焦点。本书并未简单地支持某一特定工具,而是通过跨国比较分析,揭示了不同机制在效率、公平性和政治可行性上的权衡。特别地,书中详细分析了ETS在应对“碳泄漏”问题时的局限性,并提出了结合动态定价与可转让配额的混合模型建议,以提高其在发展中国家的适用性。 绿色金融与资本再配置: 实现全球气候目标需要数万亿美元的投资。本书深入探讨了如何引导私人资本流向可持续项目。这部分内容涵盖了绿色债券市场的发展、可持续发展挂钩贷款(SLLs)的风险评估标准,以及中央银行在应对气候金融稳定方面的角色。一个重要论点是,气候信息披露(如TCFD框架)的标准化是释放市场潜力的前提,因为它降低了投资者的信息搜寻成本和绿色溢价。 技术创新与规模化挑战: 本书着重分析了关键脱碳技术(如绿色氢能、碳捕集与封存CCS、先进核能)的经济可行性。作者指出,这些技术往往面临“死亡之谷”效应,即初始研发成本高昂,难以在没有政策扶持的情况下实现商业化规模。因此,政府的“首次采购保证”和研发税收抵免被视为加速技术成熟和降低成本曲线的关键杠杆。 第三部分:气候变化与全球经济公平 气候变化带来的经济后果并非平均分配。本书的第三部分转向了气候正义与发展中国家的特殊困境,强调了公平转型(Just Transition)的必要性。 气候不平等与社会成本: 书中运用基尼系数和收入分布模型,量化了气候变化对低收入群体和脆弱社区的冲击。例如,燃料价格上涨对城市贫困家庭能源预算的影响,以及气候灾害后重建资金分配的偏向性。作者主张,任何成功的减排策略都必须内置强有力的收入再分配机制,例如“碳红利”或定向补贴,以确保政策的社会可持续性。 南北合作与气候融资的重建: 发达国家在历史排放上的责任与发展中国家当前面临的减排与适应压力之间的矛盾是全球气候治理的核心难题。本书审视了《巴黎协定》下的气候融资承诺执行情况,并评估了“损失与损害”基金的潜在经济结构。作者提出,传统的援助模式需要向风险共担和能力建设转型,特别是在技术转让和适应性基础设施投资方面。 韧性建设的经济回报: 适应气候变化(Adaptation)是经济韧性的核心组成部分。本书提供了针对性的经济分析,论证了早期投资于气候适应项目(如早期预警系统、抗旱作物、生态系统保护)的净现值(NPV)远高于灾后救援和重建的成本。这种前瞻性的投资思维,被认为是提升未来经济稳定性的必要步骤。 总结与展望 《全球视野下的气候变化经济学》是一部集严谨的经济模型、丰富的实证数据和深刻的政策洞察于一体的著作。它清晰地描绘了全球经济向可持续模式转型的复杂路径,强调了协调一致的全球行动、审慎的国内政策设计以及对社会公平的坚定承诺,是经济学者、政策制定者、企业高管以及所有关注全球可持续发展议题的读者不可或缺的参考读物。它提供了一个清晰的框架,用以衡量气候行动的成本,更重要的是,揭示了不作为的巨大隐性成本。

作者简介

Changhyun Kwon是南佛罗里达大学工业与管理系统工程副教授。他的研究兴趣包括运输系统分析和服务运营问题。他的研究得到了包括国家科学基金会、美国运输部和加拿大大使馆在内的各种组织的支持。在加入南佛罗里达大学之前,Changhyun Kwon曾在布法罗大学任教,并于2015年获得UB杰出学者:青年研究者奖。

译者

徐国栋:浙江大学计算机专业硕士,目前主要从事与3D视觉相关的研究,Julia爱好者,Julia中文社区翻译参与者。

李琦:生物信息资深从业者,星宇辰庚CEO。Julia骨灰粉,Julia中文社区翻译参与者。

目录信息

第1 章 介绍和安装 1
1.1 什么是Julia 及为什么要使用Julia 2
1.2 安装Julia 4
1.2.1 在Windows 系统上安装Julia 4
1.2.2 在macOS 系统上安装Julia 9
1.2.3 运行Julia 脚本 13
1.2.4 安装Gurobi 13
1.2.5 安装CPLEX 15
1.3 安装IJulia 17
1.4 包管理 20
1.5 帮助 22
第2 章 简单线性规划 24
2.1 线性规划问题 25
2.2 写线性规划问题的其他方式 29
2.3 写线性规划问题的另一种方式 31
2.4 混合整数线性规划问题 32
第3 章 Julia 语言基础 35
3.1 向量、矩阵和数组 35
3.2 元组 40
3.3 索引和范围 42
3.4 打印信息 45
3.5 集合、字典和循环 47
3.6 函数 50
3.7 变量的作用域 52
3.8 随机数生成 55
3.9 文件读/写 59
3.10 绘图 63
3.10.1 PyPlot 包 64
3.10.2 在PyPlot 中避免使用第三方字体 68
第4 章 数值方法选讲 70
4.1 曲线拟合 70
4.2 数值微分 75
4.3 数值积分 78
4.4 自动微分 80
第5 章 单纯形法 84
5.1 单纯形法简介 84
5.2 查询所有基本可行解 87
5.3 使用JuMP 包 93
5.4 表格式的枢轴旋转 93
5.5 单纯形法的实现 95
5.5.1 initialize(c,A,b) 97
5.5.2 is_optimal(tableau) 99
5.5.3 pivoting!(tableau) 100
5.5.4 创建模型 104
5.6 后面的步骤 110
第6 章 网络优化问题 111
6.1 最小费用网络流问题 111
6.2 运输问题 121
6.3 最短路径问题 127
6.4 实现Dijkstra 算法 132
第7 章 内点法 138
7.1 仿射尺度算法 138
7.2 原路径跟踪算法 144
7.3 评述 149
第8 章 非线性优化问题 151
8.1 无约束优化 151
8.1.1 线性搜索 151
8.1.2 无约束优化 153
8.1.3 盒约束优化 154
8.2 非线性优化 155
8.3 其他求解器 156
8.4 混合整数非线性规划 161
第9 章 蒙特卡洛方法 163
9.1 概率分布 163
9.2 随机线性规划 165
9.3 估算简单路径的数目 172
第10 章 拉格朗日松弛 181
10.1 拉格朗日松弛介绍 181
10.1.1 下界与上界 182
10.1.2 次梯度优化 183
10.1.3 总结 184
10.2 p-中位问题 184
10.2.1 读取数据文件 186
10.2.2 最优化求解p-中位问题 188
10.2.3 拉格朗日松弛应用 189
10.2.4 求解下界 189
10.2.5 求解上界 193
10.2.6 更新拉格朗日乘子 195
第11 章 互补问题 208
11.1 线性互补问题(LCP) 208
11.2 非线性互补问题(NCP) 216
11.3 混合互补问题(MCP) 220
第12 章 最优化求解器中的参数 221
12.1 设置CPU 时间限制 221
12.2 设置最优化间隙公差 222
12.3 热启动 223
12.4 Big-M 与整性公差 224
12.5 关掉求解器的输出 225
12.6 其他求解器参数 226
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读后感

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用户评价

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作为一名拥有多年科学计算经验的工程师,我深知选择合适的工具对项目成功的重要性。《Julia高性能科学计算(第2版)》是我近期阅读过的最令人印象深刻的技术书籍之一。我一直在寻找一个能替代我当前使用的C++和Fortran组合的解决方案,并且能够提供更高的开发效率和更好的代码可读性。Julia的出现让我看到了希望,而这本书则为我提供了通往高效Julia编程的清晰路径。我特别喜欢书中对Julia语言设计哲学和核心优势的详细阐述,这帮助我理解了为什么Julia能够实现如此卓越的性能。它不仅仅是一本简单的“如何用”的教程,更是一本“为何如此”的深度解析。书中关于即时编译(JIT)的工作原理、类型系统如何影响性能,以及如何在Julia中编写高效的算法的讨论,都给我带来了极大的启发。我尝试书中介绍的一些性能优化技巧,比如利用Lazy.jl库进行惰性计算,以及如何巧妙地使用PackageCompiler.jl来构建快速启动的应用程序,这些都直接提升了我之前编写的计算代码的运行速度。这本书的内容非常扎实,每一章都提供了丰富的代码示例和详细的解释,让读者能够亲手实践并深刻理解。对于那些希望在工程仿真、数值分析等领域追求极致性能和开发效率的专业人士来说,这本书绝对是不可错过的宝藏。

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我是一名在校研究生,主攻计算物理方向。在进行课程项目和论文研究的过程中,我发现传统的一些科学计算语言在处理我所需的复杂模拟和大规模数据分析时,效率显得力不从心。我听说Julia在学术界和工业界都越来越受欢迎,于是我带着极大的好奇心找到了《Julia高性能科学计算(第2版)》。这本书的出现,可以说彻底改变了我对科学计算的认知。从第一章开始,我就被它简洁明了的语言风格和对理论知识的深入浅出的讲解所吸引。书中不仅讲解了Julia的基本语法,更重要的是,它详细阐述了如何利用Julia的特性来编写高性能的代码。例如,书中关于向量化操作、多线程并行和分布式计算的部分,都为我提供了解决实际问题的强大工具。我特别喜欢书中关于如何利用GPU进行加速计算的章节,这对我正在进行的粒子模拟项目至关重要。我已经按照书中的指导,成功地将我的部分计算任务迁移到了Julia,并且在性能上得到了显著的提升。这本书的排版也十分精美,代码示例清晰易读,附带的练习题也能帮助我巩固所学知识。我相信,有了这本书的指引,我将能够更有效地进行我的学术研究,并为未来的职业生涯打下坚实的基础。

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这本书的作者对Julia的理解和阐述,绝对是业界顶尖水平。《Julia高性能科学计算(第2版)》为我提供了一个全面深入的视角,来理解和掌握Julia语言在高性能科学计算领域的应用。我是一名在学术界工作的研究员,我的研究领域涉及复杂系统的建模和模拟,这需要强大的计算能力和高效的代码。在接触Julia之前,我主要依赖于Fortran和C++,虽然它们性能优越,但开发效率相对较低。Julia的出现,为我提供了一个极佳的解决方案。这本书的优点在于,它不仅仅停留在语法层面,而是深入探讨了Julia的性能优化策略。我特别喜欢书中关于如何利用Julia的类型系统、内存管理技巧以及并发编程模型来编写高效代码的讲解。这些内容对我优化我的模拟代码,减少计算时间起到了至关重要的作用。书中提供的各种高性能库的介绍,也极大地拓展了我对Julia生态系统的认知。我尝试了书中关于如何使用GPU加速计算的示例,并将其成功地应用到我的一个粒子模拟项目中,效果非常显著。这本书的结构清晰,内容详实,每一章都充满了实用的技巧和深入的见解。对于任何希望在科学计算领域提升自己的研究者和工程师来说,这本书都是一本不可多得的宝藏。

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我是一名对数学和计算充满热情的独立研究者,一直致力于探索更高效的计算方法。《Julia高性能科学计算(第2版)》这本书,是我近期学习过程中最重要的收获之一。我被这本书的专业度和前瞻性所吸引。作者不仅清晰地解释了Julia的语法和核心概念,更重要的是,它深入剖析了Julia实现高性能计算的机制。我特别欣赏书中关于Julia的零抽象设计理念、类型推断以及如何编写可扩展的并行代码的详尽阐述。这些内容不仅帮助我理解了Julia的强大之处,也为我改进自己的计算模型提供了思路。书中提供的案例研究,涵盖了从数值积分到优化问题的解决,都与我的研究兴趣高度相关。我尝试了书中关于如何利用`@benchmark`宏进行性能分析的例子,这让我能够更准确地识别代码中的性能瓶颈,并进行针对性的优化。这本书的内容组织得井井有条,从基础语法到高级算法,都得到了充分的讲解。对于任何希望在科学计算领域进一步探索和实践的数学家、物理学家或任何对高性能计算感兴趣的人来说,这本书都绝对值得拥有。

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这本书的作者显然对Julia语言有着深刻的理解,并且能够将复杂的概念用非常易懂的方式呈现出来。《Julia高性能科学计算(第2版)》对我来说,就像打开了一扇通往高效科学计算新世界的大门。我是一名数据科学家,我的工作涉及构建和优化复杂的统计模型,并处理来自不同源的大量数据。在过去,我主要依赖Python和R,但随着数据量的不断增长和模型复杂度的提升,我开始感受到性能的限制。Julia的“零抽象”设计理念和出色的性能表现,吸引了我。然而,要真正掌握如何编写高性能的Julia代码,需要一本既有深度又有广度的参考书,而这本书恰好满足了这一需求。书中对Julia的类型系统、函数重载、宏以及元编程的解释,都让我对Julia的灵活性和强大能力有了更深的认识。我特别欣赏书中关于如何利用Julia生态系统中的各类高性能库(如DataFrames.jl, Flux.jl等)的指导,这些库大大简化了我的数据处理和模型开发流程。这本书的内容非常全面,从基础语法到高级并发编程,再到性能调优,几乎涵盖了所有我需要的知识点。我迫不及待地想要将书中的技巧应用到我的实际项目中,相信它将极大地提升我的数据分析和模型构建能力。

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我是一名从事金融建模的专业人士,工作中需要处理大量的金融数据,并进行复杂的量化分析和风险评估。传统上,我依赖于MATLAB和C++等工具,但近年来,我一直在关注Julia在高性能计算领域的崛起。《Julia高性能科学计算(第2版)》这本书,正好满足了我对深入了解Julia的需求。我被这本书的深度和广度所折服。它不仅仅是讲解Julia的语法,更重要的是,它深入剖析了Julia的性能特点,以及如何通过编写优化的代码来充分发挥其潜力。书中对Julia编译器的工作原理、类型推断的机制以及如何利用各种高性能库(如Query.jl, Optimization.jl等)的详细介绍,都为我提供了宝贵的见解。我特别欣赏书中关于如何进行分布式计算和GPU加速的章节,这对我处理大规模金融时间序列数据和进行复杂模型优化有着重要的指导意义。我已经尝试将我的一些计算密集型任务迁移到Julia,并且看到了显著的性能提升。这本书的内容非常扎实,每一章都提供了清晰的代码示例和深入的解释,让我能够一步步地掌握Julia的精髓。对于任何希望在金融工程、量化交易等领域追求更高效率和更强分析能力的专业人士来说,这本书绝对是必备的参考。

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我是一位软件工程师,主要负责开发高性能计算解决方案。我一直在寻找一种能够兼顾开发效率和运行时性能的编程语言,以应对日益增长的计算挑战。《Julia高性能科学计算(第2版)》这本书,恰好满足了我对这些需求的探索。这本书的专业性和深度令我印象深刻。作者不仅清晰地解释了Julia的语法和核心特性,更重要的是,它深入剖析了Julia如何实现其令人惊叹的性能。我特别欣赏书中关于Julia的即时编译(JIT)工作原理、如何编写可维护且高性能的代码的指南,以及对内存管理的详细说明。这些内容帮助我理解了为什么Julia能够超越许多传统的高性能计算语言。书中提供的案例研究,涵盖了从并行计算到分布式系统的构建,都非常有启发性。我尝试了书中关于如何使用`Threads.@threads`进行多线程并行计算的例子,并将其应用于我的一个数据处理任务,性能提升非常显著。这本书的内容组织得非常好,从基础到高级,都得到了充分的讲解。我强烈推荐给所有希望在高性能计算领域深耕的软件工程师和技术领导者。

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我是一位对编程充满热情,但又常常在科学计算的性能瓶颈中挣扎的爱好者。当我听说《Julia高性能科学计算(第2版)》这本书时,我感到非常兴奋。我一直在寻找一本能够帮助我理解和掌握Julia,并将其应用于我个人项目的指南。过去,我曾尝试过学习一些其他语言,但总感觉在性能和易用性之间难以找到完美的平衡点。Julia的出现,让我的这种感觉得到了极大的满足。这本书从最基础的Julia语法开始,循序渐进地引导读者进入高性能计算的世界。我特别喜欢书中关于如何编写“Juliaic”代码的讨论,这不仅仅是关于速度,更是关于如何利用Julia语言本身的优势来写出清晰、高效且易于维护的代码。书中对内存分配、垃圾回收机制以及如何避免不必要的开销的讲解,都让我茅塞顿开。我尝试了书中关于并发编程的例子,并成功地将我的一个小型模拟项目加速了数倍。这本书的案例研究也非常贴近实际应用,让我能够直接将学到的知识转化为解决实际问题的能力。我非常推荐这本书给所有对科学计算有兴趣,并希望掌握一门强大而高效的编程语言的开发者和学生。

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这本书的质量和深度,远远超出了我的预期。《Julia高性能科学计算(第2版)》为我打开了新世界的大门,让我能够更有效地利用Julia进行科学计算。我是一名在生物医药领域工作的博士后研究员,我的工作需要处理复杂的基因组数据,并进行大规模的模拟分析。在过去,我主要依赖于Python和R,但随着项目规模的扩大,性能瓶颈日益凸显。Julia的出现,让我看到了解决这些问题的希望。这本书的优点在于,它不仅仅是教你如何使用Julia,更重要的是,它深入探讨了如何编写“高性能”的Julia代码。我特别喜欢书中关于如何利用Julia的类型系统、向量化操作和并发编程来优化代码的讲解。这些技巧直接帮助我解决了我在数据分析过程中遇到的性能问题。书中提供的各种科学计算库的介绍,也让我了解了Julia生态系统的强大之处。我已经尝试将我的一些计算任务迁移到Julia,并且在性能和开发效率上都获得了显著的提升。这本书的结构清晰,内容详实,每一章都充满了实用的知识和技巧。我毫不犹豫地向所有在科学计算领域工作的人推荐这本书。

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这本书简直是为我量身定做的!我一直在寻找一本能够真正帮助我掌握Julia进行高性能科学计算的指南,而《Julia高性能科学计算(第2版)》完全超出了我的预期。我是一名生物信息学的研究者,日常工作中需要处理海量的数据,并进行复杂的模拟和分析。过去,我尝试过Python,虽然它的生态系统非常庞大,但在处理大规模数值计算时,性能瓶颈常常让我头疼。接触Julia以来,我一直被它的速度和易用性所吸引,但要深入掌握它,并将其应用于我的研究领域,我需要一本权威且实用的参考书。这本书的出版,简直是及时雨。从我翻开第一页开始,我就被它清晰的结构和循序渐进的讲解所吸引。作者没有直接抛出晦涩难懂的概念,而是从Julia的基础语法和核心特性入手,逐步引导读者理解其背后的设计理念。我特别欣赏它对内存管理和并行计算的深入剖析,这对于提升科学计算的效率至关重要。书中提供的案例研究,涵盖了从物理模拟到机器学习等多个领域,这些都与我的研究方向有着千丝万缕的联系。我迫不及待地想把书中的方法和技巧应用到我自己的数据分析流程中,相信它能极大地提升我的工作效率和研究水平。我强烈推荐给所有希望在科学计算领域更进一步的研究者和开发者。

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英文版就主要是给没编过啥程序的人看的了, 中文版还标题党大新闻

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这本书和高性能计算半毛钱关系都没有,完全是出版社和译者为了销量生造的名字。只能勉强能说是数值问题求解相关,最合适的书名是 Julia运筹学计算,但这么一来这本书就卖不出去了。

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这本书和高性能计算半毛钱关系都没有,完全是出版社和译者为了销量生造的名字。只能勉强能说是数值问题求解相关,最合适的书名是 Julia运筹学计算,但这么一来这本书就卖不出去了。

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英文版就主要是给没编过啥程序的人看的了, 中文版还标题党大新闻

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这本书和高性能计算半毛钱关系都没有,完全是出版社和译者为了销量生造的名字。只能勉强能说是数值问题求解相关,最合适的书名是 Julia运筹学计算,但这么一来这本书就卖不出去了。

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