Riferimento del libro per l'analisi numerica


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Ho avuto un assaggio dell'analisi numerica (principalmente, metodi numerici come la ricerca di radici, equazioni quadratiche e altre cose preliminari) nella mia classe di calcolo, ma ora mi trovo a desiderare più raffinatezza nel mio lavoro.

Esiste un buon libro che mi aiuterà a comprendere concetti come la stabilità degli algoritmi, la progettazione di algoritmi stabili, la propagazione degli errori, l'analisi della convergenza ecc. Da un punto di vista più generale?

In sostanza, voglio essere in grado di comprendere e analizzare meglio i metodi dello spazio sotterraneo di Krylov (QMR, GMRES e CG) e alcuni algoritmi di ottimizzazione non lineare. In particolare, come l'approssimazione in virgola mobile fa la differenza per gli algoritmi.

Il problema con la maggior parte dei libri che ho visto è che iniziano partendo dal presupposto che il lettore non sappia nulla dell'algebra lineare e proseguano con le basi di LU, Gaussian Elimination, QR ecc. Di cui non ho bisogno. Quello che voglio è più una "vista a volo d'uccello" dell'analisi numerica senza entrare nei dettagli di metodi specifici. La brevità sarebbe molto apprezzata.

Risposte:


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Il mio libro preferito su questo argomento è Precisione e stabilità degli algoritmi numerici di Nick Higham. I primi capitoli riguardano i principi generali di stabilità, aritmetica in virgola mobile, ecc. Quindi, partendo da semplici problemi (sommatoria, valutazione polinomiale), Higham procede all'analisi della stabilità di metodi numerici più elaborati. Consiglio vivamente questo libro, anche per i primi capitoli.


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Questo è davvero un bel libro, una specie di The Standard nell'analisi degli errori. Presuppone uno sfondo nell'analisi numerica e passa direttamente all'analisi dettagliata degli errori.
Arnold Neumaier,

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Ho letto questo libro nella mia biblioteca un po 'di tempo il mese scorso, ma sorprendentemente non riesco a comprarlo nel mio paese. C'è una buona alternativa a questo libro? (Forse con un'edizione internazionale)
Inchiesta il

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SIAM pubblica una versione e-book di Precisione e stabilità degli algoritmi numerici. È in formato PDF ed è privo di DRM. Non conosco il prezzo dell'e-book, comunque; SIAM offre alcune centinaia di e-book gratuiti agli istituti membri partecipanti e Precisione e stabilità degli algoritmi numerici sembra essere uno di questi. È un buon libro, quindi l'ho scaricato. Può anche essere ordinato online tramite la libreria SIAM (e tramite la Cambridge University Press se vi trovate in Europa). Il libro è di 56 USD per i membri SIAM e 80 USD in caso contrario (più spese di spedizione).
Geoff Oxberry,

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Recentemente ho scoperto l' algebra lineare numerica di Trefethen e Bau . Mi piace molto lo stile e mi sembra che questo libro soddisfi quasi tutti i tuoi criteri.


Ho Bau ed è davvero buono per l'NLA, ma quello che preferirei è un approccio più generale. Non ho necessariamente bisogno di essere limitato all'Algebra lineare.
Inchiesta il

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Per quanto riguarda l'aritmetica in virgola mobile, penso che un buon punto di partenza sia il documento di D. Golberg "Ciò che ogni informatico dovrebbe sapere sull'aritmetica in virgola mobile" .

Alcuni altri libri divertenti da leggere, oltre a quelli già suggeriti, sono:

  • "Matrix computations" di Golub e van Loan.
  • "Metodi numerici che di solito funzionano" di Acton.
  • "L'arte della programmazione per computer" di Knuth.
  • "Decomposizione del dominio: metodi multilivello paralleli per equazioni differenziali parziali ellittiche" di Smith, Bjørstad, Gropp.

Ogni libro ha capitoli straordinari, ma quanto è buono un libro per aiutare a sviluppare la comprensione da parte del lettore di un argomento dipende dallo sfondo e dagli interessi del lettore. Ho trovato questi libri utili per il mio lavoro e ti consiglio di dargli un'occhiata in biblioteca.


Il libro di Acton sembra davvero buono ma simile al caso sopra, non riesco a comprarlo nel mio paese. Qualche alternativa al libro (probabilmente con un'edizione internazionale)?
Inchiesta il

Puoi acquistarlo tramite Amazon, hanno una consegna internazionale.
fcruz,

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Un libro introduttivo che spiega molto bene le basi è Gander, Gander, Kwok: Scientific Computing.


Come hai commentato un'altra domanda recente, sono un redattore esecutivo per CSE e matematica presso Springer. Questa è informazione pubblica . Personalmente penso che dovresti aggiungerlo al tuo profilo utente qui su SciComp. Ancora una volta personalmente non ho problemi a raccomandare i tuoi libri (per così dire) ma penso che questa sia una comunità che apprezza l'apertura su tali questioni.
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