دانلود کتاب Accuracy and reliability in scientific computing

ترجمه فارسی توضیحات (ترجمه ماشینی)

دقت و قابلیت اطمینان در محاسبات علمی

نرم افزار عددی برای آزمایش تئوری های علمی، طراحی هواپیماها و پل ها، راه اندازی خطوط تولید، کنترل نیروگاه ها و پالایشگاه ها، تجزیه و تحلیل مشتقات مالی، شناسایی ژنوم ها، و ارائه درک لازم برای استخراج و تجزیه و تحلیل درمان های سرطان استفاده می شود. به دلیل ریسک بالا، ضروری است که نتایج محاسبه شده با استفاده از نرم افزار دقیق، قابل اعتماد و قوی باشد. متأسفانه، توسعه نرم افزارهای علمی دقیق و قابل اعتماد بسیار دشوار است. این کتاب برخی از مشکلات مربوط به محاسبات علمی را بررسی می کند و بینشی در مورد چگونگی غلبه بر آنها و به دست آوردن نتایج قابل اعتماد ارائه می دهد. ابزارهای ارزیابی کاربردهای علمی موجود شرح داده شده‌اند و انواع تکنیک‌هایی که می‌توانند دقت و قابلیت اطمینان برنامه‌های جدید توسعه‌یافته را بهبود بخشند مورد بحث قرار گرفته‌اند. دقت و قابلیت اطمینان در محاسبات علمی را می توان کتابچه راهنمای ارتقای کیفیت محاسبات علمی دانست. این به دانشمندان رایانه کمک می کند تا مشکلاتی را که بر نرم افزار به طور کلی و همچنین چالش های خاص محاسبات عددی تأثیر می گذارد، رسیدگی کنند: تقریب هایی که در همه سطوح رخ می دهند، توابع پیوسته با نسخه های گسسته جایگزین می شوند، فرآیندهای نامحدود جایگزین شده با موارد محدود، و اعداد واقعی با دقت محدود جایگزین می شوند. شماره. که به سه بخش تقسیم می شود، با نشان دادن برخی از مشکلات در تولید نرم افزارهای علمی قوی و قابل اعتماد شروع می شود. موارد شناخته شده شکست بررسی شده و چیستی و چرایی محاسبات عددی در نظر گرفته شده است. بخش دوم ابزارهای تشخیصی را توصیف می کند که می توانند برای ارزیابی دقت و قابلیت اطمینان کاربردهای علمی موجود مورد استفاده قرار گیرند. در بخش آخر، نویسندگان انواع تکنیک‌هایی را توصیف می‌کنند که می‌توانند برای بهبود دقت و قابلیت اطمینان کاربردهای علمی جدید توسعه‌یافته استفاده شوند. نویسندگان فصل های جداگانه کارشناسان بین المللی هستند که بسیاری از آنها اعضای کارگروه IFIP در زمینه نرم افزارهای عددی هستند. دقت و قابلیت اطمینان در محاسبات علمی حاوی اطلاعات فشرده در مورد ویژگی های اصلی شش زبان برنامه نویسی اصلی – Ada، C، C++، Fortran، Java و Python – و جعبه ابزار INTLAB نرم افزار MATLABâ و جعبه ابزار PRECISE Fortran به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. . این کتاب دارای یک وب سایت همراه، www.nsc.liu.se/wg25/book/، با کدها، پیوندها، نسخه های رنگی برخی از تصاویر و مطالب اضافی است. این کتاب برای هر دانشمند، مهندس یا فیزیکدانی که می‌خواهد قابلیت اطمینان و دقت نتایج محاسبه‌شده را بهبود بخشد، به ویژه زمانی که محاسبات بحرانی یا بزرگ هستند، جالب خواهد بود. برای تمرین‌کنندگانی که از نرم‌افزار عددی برای کاربردهای واقعی استفاده می‌کنند و می‌خواهند از مشکلات احتمالی اجتناب کنند، جالب خواهد بود.

Accuracy and reliability in scientific computing

Numerical software is used to test scientific theories, design airplanes and bridges, operate manufacturing lines, control power plants and refineries, analyze financial derivatives, identify genomes, and provide the understanding necessary to derive and analyze cancer treatments. Because of the high stakes involved, it is essential that results computed using software be accurate, reliable, and robust. Unfortunately, developing accurate and reliable scientific software is notoriously difficult. This book investigates some of the difficulties related to scientific computing and provides insight into how to overcome them and obtain dependable results. The tools to assess existing scientific applications are described, and a variety of techniques that can improve the accuracy and reliability of newly developed applications is discussed. Accuracy and Reliability in Scientific Computing can be considered a handbook for improving the quality of scientific computing. It will help computer scientists address the problems that affect software in general as well as the particular challenges of numerical computation: approximations occurring at all levels, continuous functions replaced by discretized versions, infinite processes replaced by finite ones, and real numbers replaced by finite precision numbers. Divided into three parts, it starts by illustrating some of the difficulties in producing robust and reliable scientific software. Well-known cases of failure are reviewed and the what and why of numerical computations are considered. The second section describes diagnostic tools that can be used to assess the accuracy and reliability of existing scientific applications. In the last section, the authors describe a variety of techniques that can be employed to improve the accuracy and reliability of newly developed scientific applications. The authors of the individual chapters are international experts, many of them members of the IFIP Working Group on Numerical Software. Accuracy and Reliability in Scientific Computing contains condensed information on the main features of six major programming languages — Ada, C, C++, Fortran, Java, and Python — and the INTLAB toolbox of the MATLABâ software and the PRECISE toolbox of Fortran are discussed in detail. This book has an accompanying website, www.nsc.liu.se/wg25/book/, with codes, links, color versions of some illustrations, and additional material. The book will be of interest to any scientist, engineer, or physicist who wants to improve the reliability and accuracy of computed results, especially when the computations are critical or large. It will be of interest to practitioners who use numerical software for real applications and want to avoid potential difficulties.