ПРЕДИСЛОВИЕ
В книге излагаются основы численных методов решения задач
алгебры, анализа, обыкновенных дифференциальных
уравнений и
уравнений математической физики. Книга предназначена для сту
дентов вузов, специализирующихся в области прикладной мате
матики. Она может оказаться полезной также студентам других
специальностей, желающим получить представление о методах ре
шения математических задач с помощью ЭВМ. Книга основана на
курсе лекций, который читался в течение ряда лет студентам фа
культета вычислительной математики и кибернетики Московского
университета.
В курсах численных методов
изучаются вопросы построения,
применения и теоретического обоснования алгоритмов приближен
ного решения различных классов математических задач. В настоя
щее время большинство вычислительных алгоритмов ориентирова
но на использование быстродействующих ЭВМ, что существенно
влияет на отбор учебного материала и на характер его изложения.
Следует отметить некоторые особенности предмета численных ме
тодов. Во-первых, для численных методов характерна множествен
ность, т. е. возможность решить одну и
ту же задачу различными
методами. Во-вторых, вновь возникающие естественно-научные за
дачи и быстрое развитие вычислительной техники вынуждают пе
реоценивать значение существующих алгоритмов и приводят к со
зданию новых. Перечисленные особенности предмета, его обшир
ность и неоднородность делают иллюзорной попытку изложить
предмет «во всей полноте и строгости». По.
тому авторы настоящей
книги поставили перед собой задачу собрать минимальный мате
риал, достаточный для дальнейшей работы выпускников вузов в
области применения и создания вычислительных методов.
Вычислительный алгоритм естественно рассматривать как не
обходимую составную часть
вычислительного эксперимента —
эффективного метода решения крупных естественно-научных и на
роднохозяйственных задач. С этих позиций и ведется изложение
численных методов в данной книге.
Рассматриваются только те
8
методы, которые выдержали испытание практикой и применяются
для решения реальных задач. Наибольшее внимание уделяется
фундаментальным разделам численных методов — численному ре
шению систем линейных алгебраических уравнений и разностным
методам решения задач математической физики. В то
же время
авторы сознают, что многие интересные и важные методы изложе
ны недостаточно полно или совсем не вошли в книгу. За рамками
книги остались такие этапы вычислительного эксперимента, как
построение математической модели, программирование и органи
зация вычислений. В
тех случаях, когда подробное изложение чис
ленного метода оказывалось слишком громоздким, содержало мно
го выкладок или опиралось на труднодоступный студентам мате
матический аппарат, авторы предпочитали ограничиться харак
терными примерами.
Книга состоит из трех частей. Часть 1 является вводной, в ней
дается представление о месте численных методов в общем процес
се математического моделирования и вычислительного экспери
мента, а также рассматриваются на
уровне примеров некоторые
вычислительные алгоритмы. В части II излагаются традиционные
Do'stlaringiz bilan baham: