圖書描述
本書是專為中原大學物理係的計算物理課程所編寫的手冊。
計算物理課程課程自97 學年度下學期起變更為係上必修課，並增設一門實驗課，以加強學生計算的能力。
本書內容著重在微分方程的求解與有限差分的應用，並包含Unix 與MPI，以期引導學生在一學期的時間內由Fortran 90/95 程式設計進入至高效能平行計算的領域。
著者信息
圖書目錄
2 Linux 網路設定 15
3 Unix基本指令 24
4 Vi編輯器 49
5 Gnuplot繪圖 60
6 Fortran基本語法 70
7 Fortran邏輯假設與迴圈 96
8 Fortran陣列 110
9 Fortran函數與Scope Rule 122
10 Fortran 子常式 137
11 Fortran 模組 148
12 電腦精確度與捨入誤差 161
13 布馮投針(Buffon's Needle) 167
14 數值積分：中點法、梯形法與辛普森法 175
15 數值積分：濛地卡羅法 180
16 數值積分：濛地卡羅誤差分析 189
17 Newton-Raphson迭代法 192
18 常微分方程：歐拉法與Runge-Kutta法 199
19 偏微分方程：顯性有限差分法 208
20 陣列的計算：高斯消去法 216
21 偏微分方程：Crank-Nicolson隱性有限差分法 221
22 數值穩定分析 226
23 橢圓型偏微分方程隱性有限差分法：Liebmann迭代法 231
24 偏微分方程：濛地卡羅法 235
25 C程式設計 244
26 使用MPI平行程式 302
27 MPI函式與應用 319
圖書序言
圖書試讀
用户评价
我一直認為，學習一門新的編程語言，尤其是像Fortran和C這樣與科學計算緊密相關的語言，最有效的途徑就是通過大量的實踐和鮮活的案例。《計算物理手冊-Fortran, C, 與MPI》這個書名，立即吸引瞭我，因為我一直覺得，單純的語法講解很難真正打動人心，隻有當這些語言被應用到解決真實的物理問題時，它們纔煥發齣強大的生命力。我尤其關注的是書中是否能夠提供清晰、詳盡的代碼示例，這些示例最好是能夠覆蓋到一些經典的計算物理問題，例如求解薛定諤方程、模擬分子動力學，或者進行有限元分析等等。我希望這本書能夠像一本操作手冊一樣，帶領讀者一步一步地構建起解決這些問題的計算框架。從基礎的數組操作、循環控製，到更復雜的麵嚮對象編程思想的應用，再到並行計算的策略和優化，每一個環節都至關重要。我期待這本書能夠提供一個循序漸進的學習路徑，即使是初學者也能從頭學起，逐步掌握Fortran和C語言的精髓，並能夠自信地運用它們來解決自己感興趣的物理問題。當然，MPI的部分，我希望能看到如何有效地設計並行算法，以及如何調試和優化並行程序，這對於處理大規模的科學計算任務至關重要。
评分作為一名在計算領域摸爬滾打瞭多年的從業者，我深知語言和工具選擇對於項目效率的影響。《計算物理手冊-Fortran, C, 與MPI》這個名字，立刻引起瞭我的注意。我一直在關注Fortran和C在現代計算物理中的發展，尤其是當需要處理海量數據和復雜的並行計算任務時，這兩種語言的組閤往往能發揮齣強大的威力。我希望這本書能夠提供一些關於如何將Fortran和C語言結閤起來進行項目開發的指導，例如如何利用C語言的靈活性和豐富的庫，同時又不失Fortran在數值計算方麵的傳統優勢。更重要的是，我非常期待書中能夠對MPI的深入講解。我希望它能夠涵蓋MPI的各個版本和特性，並提供如何設計高效的並行通信策略的詳細說明。書中最好能包含一些實際的案例，展示如何利用MPI來解決一些典型的計算物理問題，例如大規模的數值積分、偏微分方程的求解，或者復雜係統的模擬。我尤其關注書中是否能提供一些關於並行程序調試、性能分析和優化的實用技巧，這些對於保證項目的成功至關重要。如果書中還能涉及一些與高性能計算硬件相關的知識，例如瞭解不同架構下的並行計算特點，那將是極大的加分項。
评分我的工作常常需要處理海量的數據，並且對計算速度有著極高的要求，因此，我一直在尋找能夠幫助我提升計算效率的工具和方法。《計算物理手冊-Fortran, C, 與MPI》這個書名，就像是為我量身定做一樣。我希望這本書能夠深入探討Fortran和C語言在高性能計算領域的應用，不僅僅是基礎語法，更重要的是它們在科學計算中的特性和優勢。我尤其關注書中關於MPI（Message Passing Interface）的部分，因為在處理大規模並行計算時，MPI是必不可少的工具。我希望它能詳細介紹MPI的各個方麵，從最基本的點對點通信，到更高級的集體通信操作，以及如何有效地劃分數據和任務，以實現最佳的並行效率。我期待書中能夠提供一些實際的並行算法設計和實現案例，例如如何並行化一個迭代求解器，或者如何並行處理一個大型網格。此外，我希望這本書能包含一些性能優化的技巧和調試策略，這對於解決復雜的並行計算問題至關重要。如果書中還能涉及一些與特定物理問題相關的計算方法，例如譜方法、有限差分法在並行環境下的實現，那將是錦上添花。
评分這本書，光聽名字就讓我在浩瀚的計算領域看到瞭希望的曙光。《計算物理手冊-Fortran, C, 與MPI》——這幾個關鍵詞組閤在一起，對於我這樣一個剛踏入計算物理深水區的研究生來說，簡直是救命稻草。我一直以來都對數值模擬和高性能計算抱有濃厚的興趣，但苦於基礎知識不夠紮實，尤其是Fortran和C語言的運用，以及如何利用MPI進行並行計算，常常讓我感到力不從心。每次看到彆人用簡潔的代碼解決復雜問題，或者在超級計算機上跑齣令人驚嘆的結果，我內心都充滿瞭羨慕和一絲絲的挫敗感。我深知，在現代物理研究中，計算能力的提升幾乎等同於科研能力的飛躍。一篇好的論文，往往離不開嚴謹的數值驗證和深入的模擬分析。這本書的齣現，仿佛為我指明瞭一條通往精通計算物理的康莊大道。我期待它能係統地講解Fortran和C語言在科學計算中的實際應用，提供豐富的案例和實用的技巧，幫助我快速掌握編程技能。更重要的是，MPI並行計算部分，我希望能有深入的講解，讓我理解如何將龐大的計算任務分解，並有效地在多個處理器上協同工作，從而縮短計算時間，挑戰更大規模的模擬。這本書的齣版，讓我看到瞭理論與實踐結閤的巨大潛力，也點燃瞭我對未來科研之路的無限遐想。
评分作為一名多年從事理論物理研究的老兵，盡管我早已習慣瞭紙筆和數學公式，但近年來計算能力在科研中的地位日益凸顯，讓我不得不重新審視自己的知識體係。《計算物理手冊-Fortran, C, 與MPI》這個書名，恰好擊中瞭我的痛點。我雖然對Fortran和C語言有一定程度的瞭解，但坦白說，它們在現代計算科學中的應用，尤其是在並行計算方麵，我的知識是零散且過時的。我迫切需要一本能夠係統地梳理這些知識的書籍，幫助我理解如何在高性能計算環境中，利用Fortran和C語言進行高效的數值模擬。我尤其期待書中能夠提供關於MPI編程模型的清晰解釋，包括進程通信、同步機製以及數據劃分等核心概念。我希望它能不僅僅是停留在概念的層麵，而是能夠給齣具體的編程指導，例如如何編寫MPI程序，如何管理進程，以及如何實現高效的數據交換。此外，書中是否能包含一些實際的計算物理應用案例，比如進行大規模流體動力學模擬、天體物理計算或者粒子物理模擬，這對我來說將極具參考價值。我希望通過這本書，能夠彌補我在計算物理領域的短闆，使我能夠將我的理論研究與強大的計算工具相結閤，從而探索更深層次的物理問題。
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