Computational Physics

Filename: computational-physics.pdf
ISBN: 9783527413157
Release Date: 2015-09-08
Number of pages: 644
Author: Rubin H. Landau
Publisher: John Wiley & Sons

Download and read online Computational Physics in PDF and EPUB The use of computation and simulation has become an essential part of the scientific process. Being able to transform a theory into an algorithm requires significant theoretical insight, detailed physical and mathematical understanding, and a working level of competency in programming. This upper-division text provides an unusually broad survey of the topics of modern computational physics from a multidisciplinary, computational science point of view. Its philosophy is rooted in learning by doing (assisted by many model programs), with new scientific materials as well as with the Python programming language. Python has become very popular, particularly for physics education and large scientific projects. It is probably the easiest programming language to learn for beginners, yet is also used for mainstream scientific computing, and has packages for excellent graphics and even symbolic manipulations. The text is designed for an upper-level undergraduate or beginning graduate course and provides the reader with the essential knowledge to understand computational tools and mathematical methods well enough to be successful. As part of the teaching of using computers to solve scientific problems, the reader is encouraged to work through a sample problem stated at the beginning of each chapter or unit, which involves studying the text, writing, debugging and running programs, visualizing the results, and the expressing in words what has been done and what can be concluded. Then there are exercises and problems at the end of each chapter for the reader to work on their own (with model programs given for that purpose). The text could be used for a one-semester course on scientific computing. The relevant topics for that are covered in the first third of the book. The latter two-thirds of the text includes more physics and can be used for a two-semester course in computational physics, covering nonlinear ODEs, Chaotic Scattering, Fourier Analysis, Wavelet Analysis, Nonlinear Maps, Chaotic systems, Fractals and Parallel Computing. The e-book extends the paper version by including many codes, visualizations and applets, as well as links to video lectures. * A table at the beginning of each chapter indicates video lectures, slides, applets and animations. * Applets illustrate the results to be expected for projects in the book, and to help understand some abstract concepts (e.g. Chaotic Scattering) * The eBook's figures, equations, sections, chapters, index, table of contents, code listings, glossary, animations and executable codes (both Applets and Python programs) are linked, much like in a Web document. * Some equations are linked to their xml forms (which can be imported into Maple or Mathematica for manipulation). * The e-book will link to video-based lecture modules, held by principal author Professor Rubin Landau, that cover most every topic in the book.


Mathematik der Physik f r Dummies

Filename: mathematik-der-physik-f-r-dummies.pdf
ISBN: 9783527705764
Release Date: 2011
Number of pages: 431
Author: Thoralf Räsch
Publisher: John Wiley & Sons

Download and read online Mathematik der Physik f r Dummies in PDF and EPUB Ob es Ihnen gefällt oder nicht: Physik ohne Mathematik, das ist unmöglich. Aber wenn Sie Ihre liebe Mühe mit Mathe haben, dann hilft Ihnen dieses Buch, ganz gleich aus welchem Grund Sie sich mit Physik beschäftigen müssen: Als Studienanfänger der Physik, als Student der Ingenieurswissenschaften oder der Medizin. Thoralf Räsch erklärt Ihnen, was Sie über einfache, komplexe und mehrdimensionale Analysis, Differentialgleichungen und Lineare Algebra wissen sollten. Mit Beispielen verschafft er seinen Erläuterungen zusätzliche Anschaulichkeit und so wird es Ihnen leichter fallen, dieses komplexe Thema zu verstehen.


Einf hrung in Python

Filename: einf-hrung-in-python.pdf
ISBN: 9783897214880
Release Date: 2007
Number of pages: 624
Author: Mark Lutz
Publisher: O'Reilly Germany

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MATLAB und Mathematik kompetent einsetzen

Filename: matlab-und-mathematik-kompetent-einsetzen.pdf
ISBN: 9783527680283
Release Date: 2017-02-21
Number of pages: 502
Author: Stefan Adam
Publisher: John Wiley & Sons

Download and read online MATLAB und Mathematik kompetent einsetzen in PDF and EPUB Das erfolgreiche MATLAB- und Mathematikbuch von Stefan Adam f?rdert den Aufbau einer fundierten Kompetenz zur L?sung von naturwissenschaftlichen und technischen Berechnungsproblemen. Zusammen mit den Erl?uterungen zur Anwendung und Programmierung vom MATLAB wird immer auch ein tiefer Einblick vermittelt in die dahinter stehenden mathematischen Zusammenh?nge. Durch viele Beispiele, ?bungen und selbst zu erstellende Demonstrationsprogramme wird der Leser angeleitet, sich in der Umgebung von MATLAB kreativ zu bewegen. Das von einem MATrix-LABoratorium ausgegangene Softwarepaket hat sich l?ngst zu einem Mathematik-Laboratorium weiterentwickelt, das weltweit an Universit?ten sowie in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen eine Spitzenstellung einnimmt. Die zwei Komponenten dieses Buches verst?rken sich gegenseitig. Der mathematische Hintergrund f?rdert einerseits die Merkf?higkeit f?r die Programmierstrukturen sowie die Entscheidungskompetenz zur Auswahl des besten Berechnungsablaufes. Selbstprogrammierte L?sungsverfahren mit vielf?ltigen grafischen Darstellungen vertiefen andererseits das Verst?ndnis f?r oft abstrakte mathematische Zusammenh?nge. F?r das Arbeiten mit diesem Buch werden weder Vorkenntnisse einer Programmiersprache noch solche zu MATLAB ben?tigt. Mathematische Themen starten auf dem Niveau, das etwa ein Jahr vor dem Abitur erreicht wird, und steigen in sanften Stufen bis zu den Anforderungen der ersten vier Semester eines Naturwissenschafts- oder Ingenieurstudiums. Starke Querbez?ge zu praktischen Problemen und hilfreiche bildhafte Vorstellungen machen die hier pr?sentierte Mathematik leichter verdaulich. Merkpunkte, Checklisten und Selbst-Tests dienen der Festigung der erworbenen F?higkeiten und machen das Buch auch hervorragend zum Selbststudium geeignet. * In dieser zweiten Auflage k?nnen Teile des ersten Kapitels als MATLAB Crash-Kurs f?r Ungeduldige oder f?r Wiedereinsteiger dienen. * Hinweise auf Anwendungen der Toolbox zum Symbolischen Rechnen, also zum Bestimmen einer analytischen L?sung oder zum Umsetzen von Formeln, finden sich ?ber das ganze Buch verteilt. * Im Internet ist unter www.wiley-vch.de/textbooks/ eine F?lle von erg?nzendem Material erh?ltlich


Optimierung in C

Filename: optimierung-in-c.pdf
ISBN: 9783527800797
Release Date: 2016-11-02
Number of pages: 600
Author: Claus Richter
Publisher: John Wiley & Sons

Download and read online Optimierung in C in PDF and EPUB Die Optimierung ist einer der bedeutendsten Zweige der Mathematik mit weitreichenden Anwendungen in der Statistik, Physik, Meteorologie bis hin zur Wirtschaft und Unternehmensforschung. Ziel der Optimierung ist eine Minimierung oder Maximierung der im jeweiligen System relevanten Parameter unter einschr?nkenden Nebenbedingungen. Praxisbezogen f?hrt Claus Richter in die Algorithmen der Optimierung ein. Einsteiger und Fortgeschrittene werden gleicherma?en auf den heutigen Stand der Dinge gebracht. In klaren Schritten umrei?t der Autor die Grundlagen dieses Gebietes, beginnend mit Definitionen und Optimalit?tsbedingungen, um sich dann direkt an den C++-Programmierer zu wenden. Der n?tige mathematische Apparat, die verwendete Programmiersprache C++ und ihre Klassen werden vorgestellt. Damit stellt der Autor ein einheitliches Niveau her und wird so einer breiten Leserschaft gerecht. Im Folgenden werden 20 Verfahren der linearen, quadratischen und nichtlinearen Optimierung behandelt und dem Anwender n?hergebracht. Jeder Algorithmus wird im Aufbau erl?utert und an einem konkreten Beispiel demonstriert. F?nf weitere Kapitel widmen sich anwendungsbezogenen Sachverhalten, u.a. der Parameteridentifikation, optimalen Steuerung und Strukturoptimierung. Durch die Bereitstellung der diskutierten Algorithmen und Beispiele als C++-Klassen gew?hrleistet das Buch einen optimalen Einstieg in die Optimierung. Mit C++-Programmen zum Download unter www.wiley-vch.de/publish/dt/books/ISBN3-527-34107-2.


Mathematische Modellbildung und Simulation

Filename: mathematische-modellbildung-und-simulation.pdf
ISBN: 9783527686490
Release Date: 2015-01-22
Number of pages: 388
Author: Marco Günther
Publisher: John Wiley & Sons

Download and read online Mathematische Modellbildung und Simulation in PDF and EPUB Diese f?r Studierende ebenso wie f?r Wissenschaftler, Ingenieure und Praktiker geeignete Einf?hrung in mathematische Modellbildung und Simulation setzt nur einfache Grundkenntnisse in Analysis und linearer Algebra voraus - alle weiteren Konzepte werden im Buch entwickelt. Die Leserinnen und Leser lernen anhand detailliert besprochener Beispiele aus unterschiedlichsten Bereichen (Biologie, ?kologie, ?konomie, Medizin, Landwirtschaft, Chemie, Maschinenbau, Elektrotechnik, Prozesstechnik usw.), sich kritisch mit mathematischen Modellen auseinanderzusetzen und anspruchsvolle mathematische Modelle selbst zu formulieren und zu implementieren. Das Themenspektrum reicht von statistischen Modellen bis zur Mehrphasen-Str?mungsdynamik in 3D. F?r alle im Buch besprochenen Modellklassen wird kostenlose Open-Source-Software zur Verf?gung gestellt. Grundlage ist das eigens f?r dieses Buch entwickelte Betriebssystem Gm.Linux ("Geisenheim-Linux"), das ohne Installationsaufwand z.B. auch auf Windows-Rechnern l?uft. Ein Referenzkartensystem zu Gm.Linux mit einfachen Schritt-f?r-Schritt-Anleitungen erm?glicht es, auch komplexe statistische Berechnungen oder 3D-Str?mungssimulationen in kurzer Zeit zu realisieren. Alle im Buch beschriebenen Verfahren beziehen sich auf Gm.Linux 2.0 (und die darin fixierten Versionen aller Anwendungsprogramme) und sind daher unabh?ngig von Softwareaktualisierungen langfristig verwendbar.


Programmieren lernen mit Python

Filename: programmieren-lernen-mit-python.pdf
ISBN: 9783955618070
Release Date: 2014-08-27
Number of pages: 320
Author: Allen B. Downey
Publisher: O'Reilly Germany

Download and read online Programmieren lernen mit Python in PDF and EPUB Python ist eine moderne, interpretierte, interaktive und objektorientierte Skriptsprache, vielseitig einsetzbar und sehr beliebt. Mit mathematischen Vorkenntnissen ist Python leicht erlernbar und daher die ideale Sprache für den Einstieg in die Welt des Programmierens. Das Buch führt Sie Schritt für Schritt durch die Sprache, beginnend mit grundlegenden Programmierkonzepten, über Funktionen, Syntax und Semantik, Rekursion und Datenstrukturen bis hin zum objektorientierten Design. Zur aktualisierten Auflage Diese Auflage behandelt Python 3, geht dabei aber auch auf Unterschiede zu Python 2 ein. Außerdem wurde das Buch um die Themen Unicode, List und Dictionary Comprehensions, den Mengen-Typ Set, die String-Format-Methode und print als Funktion ergänzt. Jenseits reiner Theorie Jedes Kapitel enthält passende Übungen und Fallstudien, kurze Verständnistests und kleinere Projekte, an denen Sie die neu erlernten Programmierkonzepte gleich ausprobieren und festigen können. Auf diese Weise können Sie das Gelernte direkt anwenden und die jeweiligen Programmierkonzepte nachvollziehen. Lernen Sie Debugging-Techniken kennen Am Ende jedes Kapitels finden Sie einen Abschnitt zum Thema Debugging, der Techniken zum Aufspüren und Vermeiden von Bugs sowie Warnungen vor entsprechenden Stolpersteinen in Python enthält.


Statistik mit Excel f r Dummies

Filename: statistik-mit-excel-f-r-dummies.pdf
ISBN:
Release Date: 2016-07-13
Number of pages: 528
Author: Joseph Schmuller
Publisher: John Wiley & Sons

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Computational Physics Problem Solving

Filename: computational-physics-problem-solving.pdf
ISBN: 9781497016170
Release Date: 2016-10-17
Number of pages: 55
Author: CTI Reviews
Publisher: Cram101 Textbook Reviews

Download and read online Computational Physics Problem Solving in PDF and EPUB Facts101 is your complete guide to Computational Physics, Problem Solving. In this book, you will learn topics such as as those in your book plus much more. With key features such as key terms, people and places, Facts101 gives you all the information you need to prepare for your next exam. Our practice tests are specific to the textbook and we have designed tools to make the most of your limited study time.


A Student s Guide to Python for Physical Modeling

Filename: a-student-s-guide-to-python-for-physical-modeling.pdf
ISBN: 9781400873982
Release Date: 2015-07-01
Number of pages: 160
Author: Jesse M. Kinder
Publisher: Princeton University Press

Download and read online A Student s Guide to Python for Physical Modeling in PDF and EPUB Python is a computer programming language that is rapidly gaining popularity throughout the sciences. A Student's Guide to Python for Physical Modeling aims to help you, the student, teach yourself enough of the Python programming language to get started with physical modeling. You will learn how to install an open-source Python programming environment and use it to accomplish many common scientific computing tasks: importing, exporting, and visualizing data; numerical analysis; and simulation. No prior programming experience is assumed. This tutorial focuses on fundamentals and introduces a wide range of useful techniques, including: Basic Python programming and scripting Numerical arrays Two- and three-dimensional graphics Monte Carlo simulations Numerical methods, including solving ordinary differential equations Image processing Animation Numerous code samples and exercises—with solutions—illustrate new ideas as they are introduced. Web-based resources also accompany this guide and include code samples, data sets, and more.


Computational Modeling and Visualization of Physical Systems with Python

Filename: computational-modeling-and-visualization-of-physical-systems-with-python.pdf
ISBN: 9781119179191
Release Date: 2016-01-11
Number of pages: 492
Author: Jay Wang
Publisher: Wiley Global Education

Download and read online Computational Modeling and Visualization of Physical Systems with Python in PDF and EPUB Computational Modeling, by Jay Wang introduces computational modeling and visualization of physical systems that are commonly found in physics and related areas. The authors begin with a framework that integrates model building, algorithm development, and data visualization for problem solving via scientific computing. Through carefully selected problems, methods, and projects, the reader is guided to learning and discovery by actively doing rather than just knowing physics.


A Primer on Scientific Programming with Python

Filename: a-primer-on-scientific-programming-with-python.pdf
ISBN: 9783662498873
Release Date: 2016-07-28
Number of pages: 922
Author: Hans Petter Langtangen
Publisher: Springer

Download and read online A Primer on Scientific Programming with Python in PDF and EPUB The book serves as a first introduction to computer programming of scientific applications, using the high-level Python language. The exposition is example and problem-oriented, where the applications are taken from mathematics, numerical calculus, statistics, physics, biology and finance. The book teaches "Matlab-style" and procedural programming as well as object-oriented programming. High school mathematics is a required background and it is advantageous to study classical and numerical one-variable calculus in parallel with reading this book. Besides learning how to program computers, the reader will also learn how to solve mathematical problems, arising in various branches of science and engineering, with the aid of numerical methods and programming. By blending programming, mathematics and scientific applications, the book lays a solid foundation for practicing computational science. From the reviews: Langtangen ... does an excellent job of introducing programming as a set of skills in problem solving. He guides the reader into thinking properly about producing program logic and data structures for modeling real-world problems using objects and functions and embracing the object-oriented paradigm. ... Summing Up: Highly recommended. F. H. Wild III, Choice, Vol. 47 (8), April 2010 Those of us who have learned scientific programming in Python ‘on the streets’ could be a little jealous of students who have the opportunity to take a course out of Langtangen’s Primer.” John D. Cook, The Mathematical Association of America, September 2011 This book goes through Python in particular, and programming in general, via tasks that scientists will likely perform. It contains valuable information for students new to scientific computing and would be the perfect bridge between an introduction to programming and an advanced course on numerical methods or computational science. Alex Small, IEEE, CiSE Vol. 14 (2), March /April 2012 “This fourth edition is a wonderful, inclusive textbook that covers pretty much everything one needs to know to go from zero to fairly sophisticated scientific programming in Python...” Joan Horvath, Computing Reviews, March 2015


Introduction to Numerical Programming

Filename: introduction-to-numerical-programming.pdf
ISBN: 9781466569683
Release Date: 2014-09-03
Number of pages: 674
Author: Titus A. Beu
Publisher: CRC Press

Download and read online Introduction to Numerical Programming in PDF and EPUB Makes Numerical Programming More Accessible to a Wider Audience Bearing in mind the evolution of modern programming, most specifically emergent programming languages that reflect modern practice, Numerical Programming: A Practical Guide for Scientists and Engineers Using Python and C/C++ utilizes the author’s many years of practical research and teaching experience to offer a systematic approach to relevant programming concepts. Adopting a practical, broad appeal, this user-friendly book offers guidance to anyone interested in using numerical programming to solve science and engineering problems. Emphasizing methods generally used in physics and engineering—from elementary methods to complex algorithms—it gradually incorporates algorithmic elements with increasing complexity. Develop a Combination of Theoretical Knowledge, Efficient Analysis Skills, and Code Design Know-How The book encourages algorithmic thinking, which is essential to numerical analysis. Establishing the fundamental numerical methods, application numerical behavior and graphical output needed to foster algorithmic reasoning, coding dexterity, and a scientific programming style, it enables readers to successfully navigate relevant algorithms, understand coding design, and develop efficient programming skills. The book incorporates real code, and includes examples and problem sets to assist in hands-on learning. Begins with an overview on approximate numbers and programming in Python and C/C++, followed by discussion of basic sorting and indexing methods, as well as portable graphic functionality Contains methods for function evaluation, solving algebraic and transcendental equations, systems of linear algebraic equations, ordinary differential equations, and eigenvalue problems Addresses approximation of tabulated functions, regression, integration of one- and multi-dimensional functions by classical and Gaussian quadratures, Monte Carlo integration techniques, generation of random variables, discretization methods for ordinary and partial differential equations, and stability analysis This text introduces platform-independent numerical programming using Python and C/C++, and appeals to advanced undergraduate and graduate students in natural sciences and engineering, researchers involved in scientific computing, and engineers carrying out applicative calculations.


Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik

Filename: mathematische-grundlagen-der-quantenmechanik.pdf
ISBN: 9783642960482
Release Date: 2013-03-13
Number of pages: 150
Author: Johann v. Neumann
Publisher: Springer-Verlag

Download and read online Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik in PDF and EPUB


Algorithmen Eine Einf hrung

Filename: algorithmen-eine-einf-hrung.pdf
ISBN: 9783486590029
Release Date: 2010-08-18
Number of pages: 1319
Author: Thomas H Cormen
Publisher: Oldenbourg Verlag

Download and read online Algorithmen Eine Einf hrung in PDF and EPUB Der "Cormen" bietet eine umfassende und vielseitige Einfuhrung in das moderne Studium von Algorithmen. Es stellt viele Algorithmen Schritt fur Schritt vor, behandelt sie detailliert und macht deren Entwurf und deren Analyse allen Leserschichten zuganglich. Sorgfaltige Erklarungen zur notwendigen Mathematik helfen, die Analyse der Algorithmen zu verstehen. Den Autoren ist es dabei gegluckt, Erklarungen elementar zu halten, ohne auf Tiefe oder mathematische Exaktheit zu verzichten. Jedes der weitgehend eigenstandig gestalteten Kapitel stellt einen Algorithmus, eine Entwurfstechnik, ein Anwendungsgebiet oder ein verwandtes Thema vor. Algorithmen werden beschrieben und in Pseudocode entworfen, der fur 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 Ausfuhrungen eine sorgfaltige Analyse der Laufzeiten der Programme mit ein schliessen. Uber 1000 Ubungen 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 nutzlich ist. Fur die dritte Auflage wurde das gesamte Buch aktualisiert. Die Anderungen sind vielfaltig und umfassen insbesondere neue Kapitel, uberarbeiteten Pseudocode, didaktische Verbesserungen und einen lebhafteren Schreibstil. So wurden etwa - neue Kapitel zu van-Emde-Boas-Baume und mehrfadigen (engl.: multithreaded) Algorithmen aufgenommen, - das Kapitel zu Rekursionsgleichungen uberarbeitet, sodass es nunmehr die Teile-und-Beherrsche-Methode besser abdeckt, - die Betrachtungen zu dynamischer Programmierung und Greedy-Algorithmen uberarbeitet; Memoisation und der Begriff des Teilproblem-Graphen als eine Moglichkeit, die Laufzeit eines auf dynamischer Programmierung beruhender Algorithmus zu verstehen, werden eingefuhrt. - 100 neue Ubungsaufgaben und 28 neue Problemstellungen erganzt. Umfangreiches Dozentenmaterial (auf englisch) ist uber die Website des US-Verlags verfugbar: http: //mitpress.mit.edu/mitpress/textbooks/instructorrequest.asp?ttype=2&tid=11866"