VitalSource là nhà cung cấp công nghệ học thuật cung cấp Routledge. com khách hàng truy cập vào trình đọc sách điện tử miễn phí, Bookshelf. Hầu hết sách điện tử của chúng tôi được bán dưới dạng ePub, có sẵn để đọc trong ứng dụng Bookshelf. Ứng dụng cung cấp cho người đọc quyền tự do truy cập tài liệu của họ mọi lúc, mọi nơi và khả năng tùy chỉnh các tùy chọn như kích thước văn bản, loại phông chữ, màu trang, v.v. Để tìm hiểu thêm về Sách điện tử của chúng tôi, hãy truy cập các liên kết bên dưới
Dự án này nhằm mục đích cung cấp một ví dụ về khả năng của tôi dưới dạng một thử thách. Thử thách đưa ra lời giải cho tất cả các bài tập trong cuốn sách Computational Physics của Mark Newman
Với các giải pháp của mình, tôi cố gắng cung cấp một ví dụ về khả năng của mình trong các lĩnh vực sau
- giải quyết vấn đề
- dịch các khái niệm toán học sang mã
- thiết kế hướng đối tượng
- làm chủ trăn
- trực quan hóa dữ liệu
- đồ họa 3D
- hoạt hình
- mô hình tính toán
Có thể tìm thấy các câu hỏi ban đầu và tài liệu có thể tải xuống khác từ cuốn sách trong liên kết đến tác giả được cung cấp ở trên
Tóm tắt chung
Chương 1. Giới thiệu
Chương 1 không có bài tập nên không có trong dự án này. Chương này nhằm mục đích giới thiệu cho người đọc các khái niệm cơ bản sẽ được trình bày trong phần còn lại của cuốn sách
chương 2. Lập trình Python cho các nhà vật lý
Chương 2 giới thiệu các khái niệm khác nhau về lập trình python từ phép gán biến đến hàm do người dùng định nghĩa và phương pháp tính toán hồi quy. Các bài tập trong chương này tập trung vào giải quyết vấn đề và dịch các phương trình toán học và khái niệm vật lý thành mã. Từ các bài toán về động học 2 chiều và độ cao của quỹ đạo vệ tinh đến tính toán các hệ số nhị thức sử dụng "n chọn k" với Tam giác Pascal và lập trình các giải pháp đệ quy và tính toán các số nguyên tố
Chương 3. Đồ họa và trực quan
Chương 3 giới thiệu các phương pháp trực quan hóa dữ liệu bao gồm biểu đồ, biểu đồ mật độ Trực quan hóa 3-D và Hoạt hình
Chương 4. Độ chính xác và tốc độ
Chương 4 đề cập đến những hạn chế của máy tính. Chương này đề cập đến các phương pháp ước tính độ chính xác của các phép tính và thời gian tính toán các giải pháp sẽ mất bao lâu tùy thuộc vào số bước cần thiết
Chương 5. Tích phân và đạo hàm
Chương 5 là cái nhìn đầu tiên về vật lý tính toán phù hợp với các phương pháp thực hiện tích phân và đạo hàm. Các kỹ thuật được đề cập bao gồm quy tắc hình thang, quy tắc Simpson và các phương pháp nâng cao hơn như phương pháp thích ứng bao gồm tích phân Romberg và phép cầu phương Gaussian. Một số ứng dụng tác giả sử dụng cho bài tập là nhiệt dung chất rắn, bức xạ nhiệt, tính tĩnh điện, xử lý ảnh
Chương 6. Giải pháp cho phương trình tuyến tính và phi tuyến tính
Chương 6, như tiêu đề gợi ý, giải quyết các hệ phương trình tuyến tính và phi tuyến tính và cách tìm nghiệm bằng nhiều phương pháp khác nhau. Các phương pháp này bao gồm các phương trình tuyến tính đồng thời, giá trị riêng và vectơ riêng, xử lý phương trình phi tuyến tính và cực đại và cực tiểu của các hàm
Chương 7. biến đổi Fourier
Chương 7 tập trung vào các chủ đề liên quan đến chuỗi Fourier như biến đổi Fourier rời rạc, biến đổi cosin và sin rời rạc và biến đổi Fourier nhanh
Chương 8. Phương trình vi phân thường
Chương 8 như tiêu đề gợi ý chương này tập trung vào các kỹ thuật giải phương trình vi phân cấp một một biến, phương trình vi phân nhiều biến, phương trình vi phân cấp hai, sự biến thiên của bước và các bài toán giá trị biên
Chương 9. Phương trình vi phân từng phần
Chương 9 xây dựng trên các khái niệm đã thấy trong chương 8 nhưng lần này trọng tâm là các phương pháp giải vi phân từng phần. Chúng bao gồm các phương pháp thư giãn và các vấn đề về giá trị ban đầu
Chương 10. Quy trình ngẫu nhiên và phương pháp Monte Carlo
Chương 10 tập trung vào tính ngẫu nhiên và các quá trình ngẫu nhiên và cách sử dụng chúng để giải quyết các vấn đề trong vật lý. Các phương pháp được trình bày trong chương bao gồm. trình tạo số ngẫu nhiên, hạt giống, mã bí mật và số ngẫu nhiên Gaussian để đặt tên cho một số;
chương 11. Sử dụng những gì bạn đã học
Chương 11 không có bài tập nên không có trong dự án này. Chương này nhằm mục đích cung cấp cho người đọc các chủ đề để đọc và nghiên cứu thêm
cpresource
Thư mục này chứa các tài nguyên và bộ dữ liệu do tác giả cung cấp để sử dụng trong một số dự án được phát triển xuyên suốt cuốn sách. Các tệp từ thư mục này là cần thiết để thực thi nhiều chương trình ở trên
Sự nhìn nhận
Tôi xin cảm ơn Tiến sĩ. Ethan Deneault Phó Giáo sư Khoa Vật lý của Đại học Vật lý Tampa vì đã cố vấn, hướng dẫn, tư vấn và truyền cảm hứng cho tôi khi còn là sinh viên vật lý đại học;
Tôi muốn cảm ơn Brandon Shar vì đã tư vấn và hướng dẫn tôi các kỹ thuật lập trình nâng cao cũng như là một người cố vấn nghề nghiệp khi tôi tốt nghiệp và bắt đầu tìm kiếm công việc đầu tiên của mình
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn tác giả, TS. Mark Newman Giáo sư Vật lý xuất sắc của Đại học Khoa Vật lý và Trung tâm Nghiên cứu Hệ phức hợp Đại học Michigan, vì đã viết cuốn sách này;