
Finite Difference Computing: Theory and Software Applications
Finite-Differenzen-Methoden (FDM) sind eine Klasse von numerischen Techniken, die zur Lösung von Differentialgleichungen durch Schätzung von Ableitungen mit endlichen Differenzen verwendet werden. Dabei wird der räumliche Bereich und das Zeitintervall diskretisiert.
Der Wert der Lösung an diesen diskreten Punkten wird durch das Lösen algebraischer Gleichungen mit endlichen Differenzen und Werten aus benachbarten Punkten angenähert. Finite-Differenzen-Methoden wandeln gewöhnliche Differentialgleichungen oder partielle Differentialgleichungen in ein System von linearen Gleichungen um, die mit Hilfe von Matrixalgebra-Techniken gelöst werden können. Moderne Computer sind in der Lage, diese linearen Algebraberechnungen effizient durchzuführen, was zu einer weit verbreiteten Verwendung von FDM in der modernen numerischen Analyse geführt hat.
Sie gilt als einer der gängigsten Ansätze zur numerischen Lösung partieller Differentialgleichungen. Dieses Buch ist so aufgebaut, dass es fundierte Kenntnisse über die Theorie und Praxis der Finite-Differenzen-Berechnung vermittelt.
Außerdem enthält es eine detaillierte Erläuterung der verschiedenen Konzepte und Anwendungen dieser Methode. Studenten, Forscher, Experten und alle, die sich mit Finite-Differenzen-Methoden beschäftigen, werden von diesem Buch gleichermaßen profitieren.