我是一名物理本科生,正在寻找一本关于计算科学和数值方法的好的入门书籍。我主要是在寻找应用书籍。(只是因为……在一本理论书上,如果我看不到我为什么要研究它,很容易失去动力!)
背景
我有以下背景:
- 强大的编程背景(C++/Java/javascript/BASIC/数学入门)
- 并行计算(足以编译/摆弄 CUDA 样本,并半胜任地使用互斥锁/锁)
- 初中物理(所以,力学,波和狭义相对论,在一个不错的水平,以及介绍拉格朗日)
- 介绍线性代数
- 矢量/张量演算(我“学过”这个材料,但我真的没有应用太多)
- 证明/介绍真实分析(通过婴儿鲁丁,对于那些熟悉的人,所以我很严谨)
目标
我正在寻找一本应用书籍,因为我为找出问题而编写的模拟有时是不够的!其中几个领域:
- 力学。我目前的方法是将所有东西都视为一个刚性球体,具有弹簧力,并在发生碰撞时在接触平面上产生一些阻尼。我不认为我已经从这方面进步了......也许,三年?因此,学习一种新方法将非常有用。另外,使用我自己的方法有时会遇到错误。有限元分析看起来是一个非常有趣的话题,但我找到的唯一一本关于它的书非常严谨,应用性也不强,因此很难介绍该材料。
- 波动。离散化非常简单并且只是为了使用它,但是每当我遇到一些不稳定性(能量中的大错误,或不稳定的模拟,或其他我不知道如何解决的问题)时,我唯一的解决方案是减少时间步长/增加分辨率. 我只是偶尔会发现新事物(例如不反射边界条件的体面方法!)。
- 电磁学。我知道向量微积分,那么,为什么不呢?
- 流体力学?看起来这部分内容并不复杂,但我并不熟悉。
- 其他的?狭义相对论似乎需要电磁学,所以目前这是不受限制的,而且我对量子力学的了解也不多。我不反对纯粹的数学事物(吸引子等),只要计算出有趣的事物,而不仅仅是证明和未使用的几个结果。
因此,为了澄清,我正在寻找一本应用计算的书,可能是基于物理的书,它从介绍性级别开始(介绍性不是简单的同义词),理想情况下提供多种方法的广泛概述,有很多应用程序,特别是在上述领域。
我已经在这些领域寻找了很多书籍,但通常它们要么超出我的想象,要么理论上到了我不知道我要证明/推导的目的是什么的地步!
我知道这是一个非常软的问题,因此我犹豫是否发布它,因为我是 stackexchange 的新手,并且可能会被视为过于本地化。我不认为它过于本地化,因为我发现这些问题对于掌握我刚接触的一个大领域非常有用。通常当我想了解更多关于某个主题的信息时,我会拿起一本书,为了弄清楚要买什么书,我去了stackexchange,通常关于其他人提出的问题的书推荐都很棒。我在这个网站上没有找到任何适合我水平的问题,所以我认为问一个是合适的。当然,我会考虑任何反对意见。
向我推荐的一本书(不是这里)是 Devries 的“计算物理学第一课”。练习题看起来特别好/有趣。