
Explorations in Numerical Analysis
Dieses Lehrbuch führt fortgeschrittene Studenten im Grundstudium und angehende Doktoranden in das Gebiet der numerischen Analyse ein.
Dieses Gebiet umfasst den Entwurf, die Analyse und die Implementierung von Algorithmen für die annähernde Lösung mathematischer Probleme, die in Anwendungen in Wissenschaft und Technik auftreten und mit analytischen Techniken, wie sie in Kursen in Kalkül, linearer Algebra oder Differentialgleichungen gelehrt werden, nicht praktisch zu lösen sind. Zu den behandelten Themen gehören Fehleranalyse, Computerarithmetik, Lösung von Systemen linearer Gleichungen, Probleme der kleinsten Quadrate, Eigenwertprobleme, polynomiale Interpolation und Approximation, numerische Differenzierung und Integration, nichtlineare Gleichungen, Optimierung, gewöhnliche Differentialgleichungen und partielle Differentialgleichungen.
Für jedes betrachtete Problem wird die Herleitung von Lösungstechniken, die Analyse ihrer Effizienz, Genauigkeit und Robustheit sowie die Details ihrer Implementierung, veranschaulicht durch die Programmiersprache MATLAB, vorgestellt. Dieser Text eignet sich für eine einjährige Sequenz in numerischer Analyse und kann auch für einen einsemestrigen Kurs in numerischer linearer Algebra verwendet werden.