自然科学总论
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地理信息系统实习教程宋小冬等编本教程由一系列的练习组成,可使学习者循序渐进地掌握地理信息系统(GIS)的基本功能,特别是通用的空间分析功能。内容包括:空间、属性信息查询,专题地图显示,数据输入,地图输出,邻近分析,叠合分析,网络分析,考虑成本的空间距离计算,不规则三角网的应用等,涉及矢量、栅格、TIN三种数据模型,最后用综合分析帮助学习者加深理解。所有练习采用ESRI公司的软件产品ArcView GIS 3.x及其扩展模块实现,有作者专门设计的练习数据、小型应用程序和文字教材相配套。本教程适用于高等院校地理信息系统、城市规划、人文地理、测绘工程、城市建设、市政工程、交通运输等专业本科生、研究生的有关课程,也适合相关专业的技术人员、管理人员、研究人员自学或在职培训。 -
新型有限元论龙驭球,龙志飞,岑松著本书是华夏英才基金资助出版的专著,是龙驭球院士及其研究组20多年来在新型有限元方面研究成果的系统论述。全书共20章。除首尾两章外,其余18章分为3篇:第1篇是变分原理进展,介绍分区和含参变分原理2项成果;它们为构造新型有限元起理论指导作用。第2篇是有限元法进展初论,重点介绍广义协调元;这是在协调元与非协调元之间另辟的新路,使收敛问题得到合理解决,单元构造方案可以灵活优选,学科内容得到充实更新;补充介绍4项成果,包括分区混合元法、解析试函数法、四边形面积坐标法和样条函数有限元法,在本书中起锦上添花作用。结合7项成果的论述,书中还介绍了相关的新单元,总共108个,汇集在一起,可供参考。本书可作为高等学校力学、土木、机械等专业研究生和高年级本科生的教材和参考书,也可供相关领域教师和科技人员参考。 -
科学方法中的十大关系孙小礼主编本书有如下特点:首先,在写作风格上,本书不追求纯粹的哲学分析,因为科学方法论不仅是哲学界关心和探讨的问题,而且应当面向从事实际研究工作的科学家以及未来的科学家。科学家是科学研究的主体,如果科学方法论的书籍能够启发他们对研究方法的进一步思考,必将对科学研究事业产生积极的影响。因此,本书的基本定位是贴近科学,面向教育,给科技工作者和大学生提供一部方法论读物,希望通过分析科学史上的著名案例以及著名科学家关于研究方法的经验,来提升人们对科学方法论的认识。 其次,在内容安排上,本书打破自然科学与社会科学的界限,把社会科学研究方法纳入了科学方法论的研究范围。为此,本书用了相当篇幅讨论经济学和社会学的方法论思想,强调社会科学的重要地位,促进自然科学与社会科学的融合,既顺应了国际科学实践和科学发展的潮流,又符合我国“科教兴国”战略的需要。 第三,本书对于建设和发展完整的科学的方法论学科具有积极的推动作用。本书没有给自己提出建设和发展完整的科学的方法论学科的任务,但客观上确实能起这种作用。 -
系统建模与辨识王秀峰,卢桂章编著本书比较全面、系统地介绍目前在不同领域中常用的有效建模与辨识方法。主要内容包括:线性系统的辨识,多变量线性系统的辨识,线性系统的非参数表示和辨识,非线性系统的辨识,时间序列建模,房室模型(多用于医学、生物工程中)的辨识,神经网络模型的辨识,模糊系统的建模与辨识,遗传算法及其在辨识中的应用,辨识的实施等。各种方法都给出具体的计算步骤或框图,并结合实例或仿真例子给予说明,尽量使读者易学会用。本书为天津市高校"十五"规划教材,可作为高等学校自动化、系统工程、经济管理、应用数学等专业的高年级本科生和研究生的教材或参考书,也可作为有关科技工作者、工程技术和管理人员的参考书。在中国大百科全书"自动控制与系统工程"卷中对"模型"的解释是:对于现实的事物、现象、过程或系统的简化描述,或其部分属性的模仿。模型不存在一种统一的分类方式,常见的有物理模型、数学模型和仿真模型等。随着科学技术不断进步和社会经济的不断发展,为了提高决策的科学性和准确性,定量化分析的重要性日益显现出来,这就要求对所研究对象的各种量之间建立定量的关系:数学模型。对不同的领域、对象和不同的目的,数学模型的形式和内容也有很大的不同。科学实验中依据物理规律、化学定律等建立精确机理模型比较多,生产过程中根据生产原理和实验数据相结合的半机理模型用得比较普遍,而在社会经济、管理、金融等领域内更多的是用实际数据与经济理论结合而产生的模型。总之,不同的应用需要建立不同类型的模型,建立不同类型的模型需要不同的方法。建立模型的过程称为"建模"(Modelling)。由于模型在科学技术中的重要作用,而模型所要描述的又是涉及到各个领域的多种多样的过程。因此,在建模过程中也自然会遇到许多困难和问题。比如,有些过程的内在运动机理尚未认识清楚,只能从外在的现象去认识,并在此基础上去建模;对有些过程的内在规律虽然有所认识但又过于复杂,因此必须进行合理的简化,并在此基础上建模;有些问题的目的(如预报)并不在于了解过程的内在规律而只关心其外在综合表现的变化,因此,只需基于这种需求建模。总之,建模是一项十分重要而复杂的工作,需要从实际出发,"去粗取精,去伪存真,由表及里",才能建立一个真正合用的模型。在建模过程中,除了运用已有的知识对过程本身的规律进行分析外,实验数据是非常重要的依据,即使是分析过程本身的规律,往往也需要实验数据的检验。通过实验数据建模,称为"辨识"(Identification),它是建模的一条十分重要的途径,这也是本书的主要内容。建模是更广泛的概念,建模与辨识是密不可分的两个范畴,只是在实际工作中,辨识主要依据数据,因此往往用到的算法多,工作量大,似乎是主角,实际上两者是不可或缺、相互依存的。本书不可能广泛地涉及到建模的所有领域,只是从系统分析、仿真、预测、控制这几个最常用的方面讨论建模与辨识,并以数学模型的辨识为主线,因为这已经是现代控制工程的一个公认的分支。作者从2世纪7年代末开始从事"建模与辨识"的教学,2多年来科学技术获得了极大的发展,新的科技成果对这一学科方向无疑要产生影响:一方面由于发展需要,建模的对象日趋复杂,一些新的内容、新方法、新理论不断地融入教学内容,如神经网络模型的辨识、模糊系统的建模、遗传算法的应用等;另一方面,一些经典的内容,如线性系统模型辨识、一般非线性系统模型辨识至今仍在辨识中占有重要的地位。本书从这两个侧面选择了作者认为最主要的、最有代表性的内容。从多年的教学和科研的实践中,作者深深感到"建模与辨识"在科技发展中日益发挥的重要作用,除了在控制工程中的广泛应用外,在经济系统、金融系统、生物医学工程系统、生态系统及其他社会人文系统等中,模型分析的方法都得到普遍的运用,而且越来越受到重视,因此建模与辨识自然也备受关注。学习"建模与辨识"这门课程,作者认为应该本着"清楚了解背景知识,灵活分析运用方法,实事求是检验结果"的精神把建模辨识和应用结合起来,全面准确地掌握方法和应用。本书作为教材,力求把基本概念、基本理论和基本方法讲清楚,并尽量结合实例分析给出方法的具体步骤和应用领域,使读者易学会用。另外,对不同的学时和专业要求,在内容上可以做适当的选择(目录中用*号标出)。如第6章多变量线性系统辨识本书讨论得比较细致,不一定作为普遍的要求;时间序列模型的辨识可能在经济及其他预测系统用得较多,房室模型则在生物、生态等系统用得较多,等等,这些都可以供内容选择时考虑。作者期望这本教材对建模与辨识方法的学习有所帮助,从而将通过模型(特别是数学模型)分析系统的思想和方法能为更多的领域运用,同时,也衷心地希望读者在使用的过程中对本书的错误和不足提出批评和建议。本书作为天津市高校"十五"规划教材出版,得到了天津市教委和南开大学教务处的大力支持和资助;编著过程中研究室的广大师生给予了许多具体帮助;电子工业出版社凌毅编辑为本书的出版做了大量工作,在此特向他们表示衷心的感谢! -
系统工程方法论高志亮,李忠良编著《高等学校教材:系统工程方法论》以“系统”为主线,全面而系统地介绍了系统论、系统科学、系统科学方法、一般系统论、大系统和开放的复杂以及系统地复杂性,引入了东方系统论和研讨厅等国内外近年来有关系统工程方法论中的新观点、新理论、新技术,有利于读者全面、系统地学习系统工程理论和技术。《高等学校教材:系统工程方法论》在编写过程中力求内容充实、结构清晰。通俗易懂,可作为高校本科生、研究生系统工程方法论课程的教材,也可供工程技术人员和科学研究人员及管理工作者参考。 -
概率论与数理统计基础教程于义良,王玉津主编前言众所周知,以计算机技术的广泛应用为标志的信息时代的到来,是各方面技术共同发展的结果,其中数学为计算机提供的算法支持是计算机技术得以迅猛发展的关键。反之,计算机技术的逐步成熟又为数学科学的发展和数学教育手段的更新提供了新的契机,同时也对数学教育提出了新的要求。“概率论与数理统计”作为数学科学中的实用学科,广泛渗透和应用于社会的各个领域,但由于受传统观念的束缚和影响,概率论与数理统计的教学还不尽如人意,尤其是对非数学专业的学生而言,存在理论太多,理解困难;公式太多,记忆困难;方法很多,但运用困难;这些问题导致学生兴趣不足、学习被动。要解决这些问题就要求我们这些数学教育工作者积极解放思想,了解学生的需求,与时俱进,不断更新教材的形式和内容,改进教学方法,针对不同专业和不同水平的学生开设不同层次的概率论与数理统计课,采用符合学生学习特点,适合他们将来发展,具有时代特征的教材。《概率论与数理统计基础教程》正是在这一思想的指导下诞生的。本教程的最大特点是引入了现代化的计算机软件统计工具,使学生清晰地看到如何在计算机上轻松完成统计工作,也使他们体会到统计学的魅力之所在。在编写过程中我们力求做到:(1)涵盖概率论与数理统计的基本内容,为学生以后进一步学习打下良好的基础;(2)在保证科学性的基础上,力求语言不晦涩,通俗易懂;(3)例题多来源于学生较熟悉的题材,贴近生活;(4)在习题的编写上注重考察基础知识且能体现知识的融会贯通,不片面追求难度,无偏题、怪题;(5)强调概率论与数理统计处理问题的思路和方法,弱化计算技巧;(6)将计算机应用软件引入概率论与数理统计,统计计算部分都通过Excel软件来实现。本教程在§1.5、§3.5和§4.5中,分别增加了概率论与数理统计这门课程的数学实验内容,目的是通过大众化的Excel软件,使学生在轻松完成繁琐的统计计算的同时,更重要的是加深对基本原理和方法的理解,激发学习兴趣,培养数学素质,增强解决实际问题的能力。本教程的作者都是多年来工作在教学第一线具有丰富教学经验的教师,他们是于义良、李秉林、王玉津、杨兆强和李爱玲。我们在总结多年的教学经验、充分了解社会对数学教育的需求的基础上,结合国内外的数学教育的改革动态,编写了此教程。我们诚挚地希望能使学生在较轻松的氛围中体会概率论与数理统计方法的优越性,提高学生学习概率论与数理统计的兴趣,并能充分利用所学知识解决自己专业的相关问题。本教程适合少学时的本科专业和高职高专师生使用,也可作为个人自修概率论与数理统计课程的入门参考书。本教程在编写过程中得到天津商学院有关部门及各位同仁的大力支持,在此一并表示诚挚的谢意。也希望广大读者不吝赐教,多多指正。编著者2004年6月 -
无网格法张雄,刘岩著本书以紧支试函数加权残量法为主线,系统地论述了目前现有的各种无网格方法的基本原理以及它们之间的区别与联系,建立了一些新型有效的无网格方法,如最小二乘配点无网格法、加权最小二乘无网格法、伽辽金最小二乘无网格法和伽辽金配点无网格法等。书中给出了作者用C++研制的面向对象的无网格法程序OMLL,各章也都给出了相应的MATLAB程序,以帮助读者理解各种无网格方法的程序实现过程。本书可供航空航天、力学、机械、土木及水利工程等方面的科学技术人员以及相关专业的高年级大学生、研究生和教师参考使用。   -
概率论与数理统计方法刘剑平,陆元鸿,曹宵临编著《概率论与数理统计方法(第2版)》是根据高等学校工科数学课程教学指导委员会于1993年审定的“概率论与数理统计课程教学基本要求”,结合作者多年的教学实践经验编写而成的。全书由概率论、数理统计和随机过程三部分组成,包括了高等院校非数学专业及理科非数学专业的概率论和数理统计课程的全部内容。《概率论与数理统计方法(第2版)》可作为高等院校工科各专业性及理科非数学专业本科生、专科生、研究生的教材,也可供科技工作者和工程技术人员阅读、参考。《概率论与数理统计方法(第2版)》由10章组成,全书力求简明扼要,避免繁琐,突出通俗性、直观性,通过配备涉及多种领域的例题,强调其应用性。为了便于教学,每章后配有精选的习题,书末还附有习题参考答案。书末附有每章自测题及参考答案和期终考试卷套及参考答案。《概率论与数理统计方法(第2版)》力求简明扼要,避免繁琐,突出通俗性、直观性,通过配备涉及多种领域的例题,强调其应用性。为了便于教学,每章后配有精选的习题,书末还附有习题参考答案。书末附有每章自测题及参考答案和期终考试六套及参考答案。 -
最优化方法孙振绮,丁效华主编本书是为本科生编写的最优化方法教材。 本书既系统地讲述最优化方法的基本理论和有效算法, 又反映了时代特征和目前该学科的发展动态。 本书深入浅出, 理论与计算、实际应用相结合, 尽可能避免较深的数学推导, 适合本科生学习。主要内容包括:基本概念, 线性规划,线性搜索和信赖域方法,无约束最优化,线性与非线性最小二乘问题,二次规划,约束最优化,最优化方法的应用等。本书适合作为信息与计算科学、数学与应用数学、运筹学、管理科学与工程、计算机、经济与金融、以及有关工程专业的本科生作为教材或教学参考书。 -
运筹学基础教程路正南,张怀胜编著《21世纪高校规划教材:运筹学基础教程》包括:运筹学中最基本、应用最广泛的六个部分:线性规划、整数规范、动态规划、图与网络分析、网络计划技术、存贮论,其中以线性规划为重点。《21世纪高校规划教材:运筹学基础教程》注重理论联系实际,阐明各种方法的背景、应用条件及意义。为了便于读者掌握书中内容,每章都配有适量的习题。《21世纪高校规划教材:运筹学基础教程》内容充实,文字简练,通俗易懂,既可作为设置运筹学课程专业的教材,也可作为经济管理工作者及相关人员了解、学习和研究运筹学的参考书。
