当前课程知识点:计算机基础与应用 > 第13章 科学计算与数据分析 > 13.1 科学计算的含义 > 13.1科学计算的含义
同学们好
我是云南财经大学
信息学院的何锋老师
今天我们一起来学习
第13章科学计算及可视化
人类在认识世界
和改造世界的过程中
都离不开基于数学和计算的科学表达
科学计算
为社会经济生活的发展
和所有的科学领域
提供了强有力的支持
本章主要包括4节的内容
第一节将向大家介绍
科学计算的定义和特点
第二节将向大家介绍
如何用Python语言
求解一元二次方程式
和求解方程组问题
第三节将向大家介绍
如何用Python语言
进行微积分问题的求解
这有助于我们学习高等数学
微积分这门课的相关知识
由于数学函数比较抽象
不够直观
如何用Python语言
对数学表达式进行可视化
这就是第四节要学习的知识
首先我们来一起学习
第一节科学计算的含义
科学计算也称为数值计算
是指应用计算机编程和软件
来处理科学研究和工程技术中
所遇到的数学计算和数学问题
利用计算机来进行科学计算
可以预测分析
模拟仿真和推演发现
客观世界中的许多运动规律
和演化特征
利用Python语言
可以为科学计算提供
强有力的支持
科学计算具有以下三个特点
一是无损伤性
就是说
科学计算不会对环境产生大的影响
这一优点使得科学计算
能够承担真实实验不能完成的任务
例如要研究海啸产生的破坏
地震产生的破坏
核爆炸产生的破坏
就可以用科学计算来进行模拟和仿真
二是全过程 全时空诊断
这使得研究人员可以充分了解
和细致认识到研究对象的发展与演化
三是科学计算可以用相对低成本的方式
在较短的时间内
反复进行周期性的计算和仿真
从而获得不同条件下
研究对象的全面 系统的信息
进行一次完整的科学计算过程
就会涉及到这样的三个阶段
建立数学模型
建立求解的计算方法
和计算机实现
作为第一个阶段
是建立数学模型
也就是
依据相关学科的专业理论知识
对所研究的对象
确立一系列数量关系
即一套数学公式或方程式
在建立数学模型的过程中
把复杂模型进行合理的简化
是避免复杂化的重要措施
第二个阶段
是建立求解的计算方法
由于数学模型
一般包含各种变量
如微分方程
积分方程
为此把问题化为
包含有限个未知数的离散形式
如线性代数方程组
微分或积分表达式
然后寻找求解方法
第三个阶段
是计算机实现
包括编制程序
调试 运算和分析结果等一系列步骤
本次讲解就到这里
谢谢大家
-1.1 计算思维概述
-1.2 计算思维的定义、特征、基本原理和本质
-1.3 计算思维的基本方法及应用简介
-2.1 计算机发展历程
-2.2 计算机系统组成
-2.3 计算机基本工作原理
-2.4 微型计算机硬件组成
-2.5 计算机网络简介
--2.5 计算机网络课后作业
-第2章 课后作业
-3.1 信息表示与计算机中的数制
-3.2 计算机不同数制间的转换
-3.3 计算机中数据的表示
-3.4信息编码
--3.4信息编码
--3.4信息编码
-第3章 课后作业
-4.1 操作系统概述
-4.2 Windows10的基本操作
-4.3 Windows10的文件管理
-第4章 课后作业
-5-1.1Word 2010的操作界面与文档编辑
-5-1.2 Word 2010的文档排版与图文混排
-5-1.3Word 2010的表格操作
-5-1.4Word 2010 其他功能和页面设置
--5.1.4Word 2010 其他功能和页面设置--沙莉
-5-2.1Power Point 2010 基础操作
-5-3.1Excel 2010概述
-5-3.2Excel 2010 公式和函数
-5-3.3Excel 2010 工作表的格式化
-5-3.4 Excel 2010数据的图表化
-5-3.5Excel 2010 数据管理和打印设置
-第5章 Word课后作业
-第5章 Excel课后作业
-第5章 PowerPoint课后作业
-6.1 程序设计基本方法
-6.2 Python语言的发展和特点
-6.3 Python语言开发环境配置
-6.4 程序的基本编写方法
-第6章 课后作业
-7.1Python程序基础
-7.2Python程序基本语法元素
-7.3turtle库的基本命令
--第7章 课后作业
-8.1程序的控制结构
-8.2程序的分支结构
-8.3程序的循环结构
-8.4程序的异常处理
-第8章 课后作业
-9.1基本数据类型
-9.2数据类型的运算
-9.3字符串数据类型
-第9章 课后作业
-10.1 集合类型-集合
-10.2 序列类型
-10.3 列表
--10.3 列表
--10.3 列表
-10.4 元组
--10.4 元组
--10.4 元组
-10.5 映射类型 -字典
-第10章作业
-11.1 函数的概念和分类
-11.2 函数的定义和调用
-11.3 函数的参数
-11.4 函数的返回值
-11.5 变量的作用域
-第11章作业
-12.1.1 文件概述
-12.1.2 打开或创建文件
-12.1.3 数据写入文件
-12.1.4 读取数据和关闭文件
-12.2 CSV文件
-12.3.1 编辑Excel工作簿
-12.3.2 编辑Excel工作表
-12.3.3 编辑Excel单元格
-12.4.1-5 图像文件
-12.4.6-7 Image的常用属性、函数和方法
-第12章作业
-13.1 科学计算的含义
-13.2 方程问题的求解
-13.3 微积分问题的求解
-13.4 数学函数的可视化
-第13章作业