Introduction To Computational Science

Author: Angela B. Shiflet
Editor: Princeton University Press
ISBN: 140085055X
Size: 20,79 MB
Format: PDF
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Computational science is an exciting new field at the intersection of the sciences, computer science, and mathematics because much scientific investigation now involves computing as well as theory and experiment. This textbook provides students with a versatile and accessible introduction to the subject. It assumes only a background in high school algebra, enables instructors to follow tailored pathways through the material, and is the only textbook of its kind designed specifically for an introductory course in the computational science and engineering curriculum. While the text itself is generic, an accompanying website offers tutorials and files in a variety of software packages. This fully updated and expanded edition features two new chapters on agent-based simulations and modeling with matrices, ten new project modules, and an additional module on diffusion. Besides increased treatment of high-performance computing and its applications, the book also includes additional quick review questions with answers, exercises, and individual and team projects. The only introductory textbook of its kind—now fully updated and expanded Features two new chapters on agent-based simulations and modeling with matrices Increased coverage of high-performance computing and its applications Includes additional modules, review questions, exercises, and projects An online instructor's manual with exercise answers, selected project solutions, and a test bank and solutions (available only to professors) An online illustration package is available to professors

Wissenschaftliches Rechnen Mit Matlab

Author: Alfio Quarteroni
Editor: Springer-Verlag
ISBN: 3540293078
Size: 16,45 MB
Format: PDF, Kindle
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Aus den Rezensionen der englischen Auflage: Dieses Lehrbuch ist eine Einführung in das Wissenschaftliche Rechnen und diskutiert Algorithmen und deren mathematischen Hintergrund. Angesprochen werden im Detail nichtlineare Gleichungen, Approximationsverfahren, numerische Integration und Differentiation, numerische Lineare Algebra, gewöhnliche Differentialgleichungen und Randwertprobleme. Zu den einzelnen Themen werden viele Beispiele und Übungsaufgaben sowie deren Lösung präsentiert, die durchweg in MATLAB formuliert sind. Der Leser findet daher nicht nur die graue Theorie sondern auch deren Umsetzung in numerischen, in MATLAB formulierten Code. MATLAB select 2003, Issue 2, p. 50. [Die Autoren] haben ein ausgezeichnetes Werk vorgelegt, das MATLAB vorstellt und eine sehr nützliche Sammlung von MATLAB Funktionen für die Lösung fortgeschrittener mathematischer und naturwissenschaftlicher Probleme bietet. [...] Die Präsentation des Stoffs ist durchgängig gut und leicht verständlich und beinhaltet Lösungen für die Übungen am Ende jedes Kapitels. Als exzellenter Neuzugang für Universitätsbibliotheken- und Buchhandlungen wird dieses Buch sowohl beim Selbststudium als auch als Ergänzung zu anderen MATLAB-basierten Büchern von großem Nutzen sein. Alles in allem: Sehr empfehlenswert. Für Studenten im Erstsemester wie für Experten gleichermassen. S.T. Karris, University of California, Berkeley, Choice 2003.

Essential Cybersecurity Science

Author: Josiah Dykstra
Editor: "O'Reilly Media, Inc."
ISBN: 1491921072
Size: 11,90 MB
Format: PDF, Kindle
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If you’re involved in cybersecurity as a software developer, forensic investigator, or network administrator, this practical guide shows you how to apply the scientific method when assessing techniques for protecting your information systems. You’ll learn how to conduct scientific experiments on everyday tools and procedures, whether you’re evaluating corporate security systems, testing your own security product, or looking for bugs in a mobile game. Once author Josiah Dykstra gets you up to speed on the scientific method, he helps you focus on standalone, domain-specific topics, such as cryptography, malware analysis, and system security engineering. The latter chapters include practical case studies that demonstrate how to use available tools to conduct domain-specific scientific experiments. Learn the steps necessary to conduct scientific experiments in cybersecurity Explore fuzzing to test how your software handles various inputs Measure the performance of the Snort intrusion detection system Locate malicious “needles in a haystack” in your network and IT environment Evaluate cryptography design and application in IoT products Conduct an experiment to identify relationships between similar malware binaries Understand system-level security requirements for enterprise networks and web services

Algorithmen Eine Einf Hrung

Author: Thomas H. Cormen
Editor: Walter de Gruyter GmbH & Co KG
ISBN: 3110522012
Size: 18,37 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einführung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt für Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zugänglich. Sorgfältige Erklärungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei geglückt, Erklärungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenständig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der für jeden lesbar sein sollte, der schon selbst ein wenig programmiert hat. Zahlreiche Abbildungen verdeutlichen, wie die Algorithmen arbeiten. Ebenfalls angesprochen werden Belange der Implementierung und andere technische Fragen, wobei, da Effizienz als Entwurfskriterium betont wird, die Ausführungen eine sorgfältige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schließen. Über 1000 Übungen und Problemstellungen und ein umfangreiches Quellen- und Literaturverzeichnis komplettieren das Lehrbuch, dass durch das ganze Studium, aber auch noch danach als mathematisches Nachschlagewerk oder als technisches Handbuch nützlich ist. Für die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Änderungen sind vielfältig und umfassen insbesondere neue Kapitel, überarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Bäume und mehrfädigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen überarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen überarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Möglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingeführt. - 100 neue Übungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen ergänzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist über die Website des US-Verlags verfügbar.

Building Performance Analysis

Author: Pieter de Wilde
Editor: John Wiley & Sons
ISBN: 1119341949
Size: 19,20 MB
Format: PDF, ePub, Docs
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Explores and brings together the existent body of knowledge on building performance analysis Building performance is an important yet surprisingly complex concept. This book presents a comprehensive and systematic overview of the subject. It provides a working definition of building performance, and an in-depth discussion of the role building performance plays throughout the building life cycle. The book also explores the perspectives of various stakeholders, the functions of buildings, performance requirements, performance quantification (both predicted and measured), criteria for success, and the challenges of using performance analysis in practice. Building Performance Analysis starts by introducing the subject of building performance: its key terms, definitions, history, and challenges. It then develops a theoretical foundation for the subject, explores the complexity of performance assessment, and the way that performance analysis impacts on actual buildings. In doing so, it attempts to answer the following questions: What is building performance? How can building performance be measured and analyzed? How does the analysis of building performance guide the improvement of buildings? And what can the building domain learn from the way performance is handled in other disciplines? Assembles the current body of knowledge on building performance analysis in one unique resource Offers deep insights into the complexity of using building performance analysis throughout the entire building life cycle, including design, operation and management Contributes an emergent theory of building performance and its analysis Building Performance Analysis will appeal to the building science community, both from industry and academia. It specifically targets advanced students in architectural engineering, building services design, building performance simulation and similar fields who hold an interest in ensuring that buildings meet the needs of their stakeholders.

Technische Mechanik 3

Author: Friedrich U. Mathiak
Editor: Walter de Gruyter
ISBN: 9783110438048
Size: 19,84 MB
Format: PDF, Docs
Read: 882
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This third volume of the Engineering Mechanics series cover the kinematics and kinetics of rigid bodies including their oscillations and has as its aim to impart engineering students with a deeper knowledge of mathematical methods. The use of computer algebra and simulation systems enables extended interpretation with parameter studies.

Statistik Workshop F R Programmierer

Author: Allen B. Downey
Editor: O'Reilly Germany
ISBN: 3868993436
Size: 15,12 MB
Format: PDF, ePub, Docs
Read: 625
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Wenn Sie programmieren können, beherrschen Sie bereits Techniken, um aus Daten Wissen zu extrahieren. Diese kompakte Einführung in die Statistik zeigt Ihnen, wie Sie rechnergestützt, anstatt auf mathematischem Weg Datenanalysen mit Python durchführen können. Praktischer Programmier-Workshop statt grauer Theorie: Das Buch führt Sie anhand eines durchgängigen Fallbeispiels durch eine vollständige Datenanalyse -- von der Datensammlung über die Berechnung statistischer Kennwerte und Identifikation von Mustern bis hin zum Testen statistischer Hypothesen. Gleichzeitig werden Sie mit statistischen Verteilungen, den Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung, Visualisierungsmöglichkeiten und vielen anderen Arbeitstechniken und Konzepten vertraut gemacht. Statistik-Konzepte zum Ausprobieren: Entwickeln Sie über das Schreiben und Testen von Code ein Verständnis für die Grundlagen von Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik: Überprüfen Sie das Verhalten statistischer Merkmale durch Zufallsexperimente, zum Beispiel indem Sie Stichproben aus unterschiedlichen Verteilungen ziehen. Nutzen Sie Simulationen, um Konzepte zu verstehen, die auf mathematischem Weg nur schwer zugänglich sind. Lernen Sie etwas über Themen, die in Einführungen üblicherweise nicht vermittelt werden, beispielsweise über die Bayessche Schätzung. Nutzen Sie Python zur Bereinigung und Aufbereitung von Rohdaten aus nahezu beliebigen Quellen. Beantworten Sie mit den Mitteln der Inferenzstatistik Fragestellungen zu realen Daten.

Numerische Simulation In Der Molek Ldynamik

Author: Michael Griebel
Editor: Springer-Verlag
ISBN: 364218779X
Size: 13,56 MB
Format: PDF, Mobi
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Das Buch behandelt Methoden des wissenschaftlichen Rechnens in der Moleküldynamik, einem Bereich, der in vielen Anwendungen der Chemie, der Biowissenschaften, der Materialwissenschaften, insbesondere der Nanotechnologie, sowie der Astrophysik eine wichtige Rolle spielt. Es führt in die wichtigsten Simulationstechniken zur numerischen Behandlung der Newtonschen Bewegungsgleichungen ein. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der schnellen Auswertung kurz- und langreichweitiger Kräfte mittels Linked Cell-, P$/\3$M-, Baum- und Multipol-Verfahren, sowie deren paralleler Implementierung und Lastbalancierung auf Rechensystemen mit verteiltem Speicher. Die einzelnen Kapitel beinhalten darüberhinaus detailierte Hinweise, um die Verfahren Schritt für Schritt in ein Programmpaket umzusetzen. In zahlreichen farbigen Abbildungen werden Simulationsergebnisse für eine Reihe von Anwendungen präsentiert.

Finite Elemente Methoden

Author: Klaus-Jürgen Bathe
Editor: DrMaster Publications
ISBN: 9783540668060
Size: 19,61 MB
Format: PDF, Kindle
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Dieses Lehr- und Handbuch behandelt sowohl die elementaren Konzepte als auch die fortgeschrittenen und zukunftsweisenden linearen und nichtlinearen FE-Methoden in Statik, Dynamik, Festkörper- und Fluidmechanik. Es wird sowohl der physikalische als auch der mathematische Hintergrund der Prozeduren ausführlich und verständlich beschrieben. Das Werk enthält eine Vielzahl von ausgearbeiteten Beispielen, Rechnerübungen und Programmlisten. Als Übersetzung eines erfolgreichen amerikanischen Lehrbuchs hat es sich in zwei Auflagen auch bei den deutschsprachigen Ingenieuren etabliert. Die umfangreichen Änderungen gegenüber der Vorauflage innerhalb aller Kapitel - vor allem aber der fortgeschrittenen - spiegeln die rasche Entwicklung innerhalb des letzten Jahrzehnts auf diesem Gebiet wieder. TOC:Eine Einführung in den Gebrauch von Finite-Elemente-Verfahren.-Vektoren, Matrizen und Tensoren.-Einige Grundbegriffe ingenieurwissenschaftlicher Berechnungen.-Formulierung der Methode der finiten Elemente.-Formulierung und Berechnung von isoparametrischen Finite-Elemente-Matrizen.-Nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen in der Festkörper- und Strukturmechanik.-Finite-Elemente-Berechnungen von Wärmeübertragungs- und Feldproblemen.-Lösung von Gleichgewichtsbeziehungen in statischen Berechnungen.-Lösung von Bewegungsgleichungen in kinetischen Berechnungen.-Vorbemerkungen zur Lösung von Eigenproblemen.-Lösungsverfahren für Eigenprobleme.-Implementierung der Finite-Elemente-Methode.