数值方法:求解数学物理逆问题
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更新于2024-08-01
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"本书《Numerical Methods for Solving Inverse Problems of Mathematical Physics》主要探讨了数学物理方程的反问题的主要类别以及它们的数值求解方法,旨在为应用数学、计算数学和数学建模领域的研究生和专家提供指导。"
在数学物理中,反问题是研究的一种核心领域,它涉及从观测数据推断出模型参数或初始条件的问题。这些问题往往与实际应用紧密相关,如地球物理勘探、医学成像和图像处理等。本书属于"Inverse and Ill-Posed Problems Series",表明其关注的是那些可能没有唯一解或者稳定性差的问题,即不适定问题。
书中涵盖的关键点包括:
1. 反问题:这涉及到如何从实验数据中恢复物理过程的特性,如分布、形状或速度等。
2. 数值方法:书中介绍了各种数值技术,用于处理数学物理方程的反问题。这些方法对于解决实际问题至关重要,因为解析解通常是不可行的。
3. 边界值问题:这是数学物理方程中的常见类型,通常需要找到满足特定边界条件的解。
4. 常微分方程:这些方程在描述连续系统的动态行为时发挥着关键作用。
5. 抛物型和椭圆型方程:这两种类型的偏微分方程广泛应用于热传导、流体动力学和电磁学等领域。
6. 右端项识别:在反问题中,确定模型的输入或源项是常见的任务。
7. 进化型反问题:这些问题涉及到随时间变化的系统,如扩散过程或振动分析。
8. 不适定问题和正则化方法:由于反问题的不稳定性,需要采用正则化技术,如Tikhonov正则化,来稳定求解过程。
9. 对偶梯度法:这是一种优化方法,常用于求解反问题,以最小化误差函数。
10. 差分原理:用于判断数值解的精度和调整算法的准则。
11. 线性代数方法:如有限差分法和有限元法,这些都是数值求解偏微分方程的常用工具。
数学主题分类2000年代码显示,这本书涉及的领域包括:
- 65-02:数值分析的一般著作
- 65F22:线性方程组的迭代方法
- 65J20:偏微分方程的数值解
- 65L09:离散时间的数值方法
- 65M32:偏微分方程的数值反问题
- 65N21:椭圆和抛物型方程的有限元素方法
该书还遵循了酸性免费纸张的标准,以确保长期保存和耐用性,并且在德意志国家图书馆有详细记录,方便进一步的学术检索和研究。
《Numerical Methods for Solving Inverse Problems of Mathematical Physics》是一本深入探讨数学物理反问题数值求解策略的专著,对研究者和专业人士来说是一份宝贵的资源。通过学习和应用书中的理论和方法,读者能够更有效地处理实际世界中的复杂问题。
2017-02-15 上传
2023-04-02 上传
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