Full Description
Das Buch bietet Mathematikern und Informatikern gleichermassen eine geeignete Einfuhrung in die Numerik, die den Anforderungen der gangigen Grundvorlesungen entspricht. Dabei ist es einerseits wesentliches Ziel, die Konstruktion von Algorithmen und deren computergerechte Umsetzung in Programme zu vermitteln. Andererseits wird durch die Stoffauswahl sichergestellt, dass sowohl Hauptfach- wie auch Nebenfachstudenten eine solide Basis auch fur weiterfuhrende Vorlesungen erhalten. Das Buch entstand auf der Grundlage von Vorlesungen, die an der Universitat Oldenburg gehalten wurden. Das Buch ist das erste einer Reihe, die sowohl von Mathematikern wie auch Informatikern herausgegeben wird und es sich zum Ziel gesetzt hat, der Neubewertung von Mathematik, gehalten in beiden Fachern, Rechnung zu tragen. Zum einen sollten Mathematiker mit besonderem Interesse fur die Anwendungen der Informatik ihr spezifisches Fachwissen einbringen. Zum anderen sollen Informatiker ihre Erfahrungen einfliessen lassen, die die Darstellung und Auswahl des Stoffes aus der Sicht der Informatik betreffen.
Ganz bewusst ist dieses Buch wie auch die anderen Bande der Reihe von uberschaubarem Umfang - last not least mit dem Vorteil eines entsprechend gunstigen Ladenpreises.
Contents
1. Rechnen auf dem Computer.- Gleitpunktzahlen.- Konversion.- Anzahl und Verteilung.- Rundung.- Relative Maschinengenauigkeit.- Gleitpunktoperationen.- Summation.- Verletzung der Körperaxiome.- Auslöschung.- Numerische Instabilität.- Kondition.- 2. Interpolation mit Polynomen.- Potenzreihenansatz.- HORNER-Schema fur Polynome in der Potenzreihenform und für deren erste Ableitung.- Die LAGRANGEsche Form des Interpolationspolynoms.- Die NEWTONsche Form des Interpolationspolynoms.- Inverse Interpolation.- Fehler bei der Polynominterpolation.- Polynominterpolation in der Ebene bzw. im Raum durch Parametrisierung.- Polynomkurven in der Ebene bzw. im Raum mittels Kontrollpunkten.- 3. Numerische Differentiation.- Hilfsmittel TAYLOR-Reihenentwicklung.- Hilfsmittel Polynominterpolation.- RICHARDSON-Extrapolation.- Anpassung mit elementaren nichtlinearen Modellen.- Anpassung mit kubischen Spline-Funktionen.- Überbestimmte lineare Gleichungssysteme.- 8. Nullstellenprobleme.- Ein Fixpunktsatz in BANACH-Räumen.- Iterative Lösung linearer Gleichungssysteme.- Nullstellenverfahren für Funktionen einer Variablen.- Nullstellenverfahren für Funktionensysteme mehrerer Variabler.- Nullstellen von Polynomen.- 9. Eigenwertprobleme.- Eigenwertabschätzungen.- Potenzverfahren und inverse Iteration.- 10. Anfangs- und Randwertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen.- Problemstellung, Existenz- und Eindeutigkeitsaussagen.- Anfangswertprobleme.- Randwertprobleme.- 4. Numerische Integration.- Hilfsmittel Polynominterpolation.- ROMBERG-Integration.- Adaptive SIMPSON-Quadratur.- GAUSS-Quadratur.- 5. Lineare Gleichungssysteme.- Naive GAUSS-Elimination.- Pivotisierung und Skalierung.- Matrixschreibweise der GAUSS-Elimination.- GAUSS-Elimination bei streng diagonal dominantenMatrizen.- GAUSS-Elimination bei positiv definiten Matrizen.- GAUSS-Elimination bei Bandmatrizen.- Residuen und Kondition.- NEUMANNsche Reihe, Datenfehler, Schätzung der Konditionszahl.- Iterative Verbesserung.- Der Satz von PRAGER-OETTLI.- 6. Spline-Interpolation.- Der Polygonzug als lineare Spline-Interpolierende.- Quadratische Spline-Interpolierende.- Kubische Spline-Interpolierende.- Quadratische Histosplines.- Lokale HERMITEsche kubische Spline-Interpolierende 15.- Rationale Spline-Interpolierende mit zwei vorgebbaren Polstellen.- Rationale Histosplines.- 7. Die Anpassung von Daten mit der Methode der kleinsten Quadrate.- Anpassung mit Polynomen.- Verzeichnis der Abbildungen.- Literatur.- A. Lehrbücher und Monographien.- B. Ausgewählte Originalarbeiten.- Stichwortverzeichnis.
