محتويات
1 المقدمة . . . 1
الجزء الأول الخلفية
2 أسس البرمجة الرياضية. . 9
2.1 نموذج آلة بسيط. . . 9
2.2 أجهزة الكمبيوتر الرقمية. . 14
الجزء الثاني اللغات الأساسية
3 بايثون ، الأساسيات. . . 19
3.1 مترجم بايثون. . . 20
3.2 أنواع البيانات الأولية. . . 21
3.3 المتغيرات وتخصيصات القيمة. . . 25
3.4 هياكل التحكم. . 26
3.5 أنواع المجموعات: القوائم والمجموعات والقواميس والمجموعات. . . 30
3.6 الوظائف. . . 34
3.7 تنسيق السلسلة. . 38
3.8 كتابة وقراءة الملفات. . . 39
3.9 البرمجة الشيئية والفئات. . 42
3.10 تمارين. . 47
4 بايثون في الحساب العلمي. . 51
4.1 NumPy. . . 51
4.2 التدرج المقترن. . . 58
4.3 SciPy. . . 60
4.4 الجبر الخطي. . . 60
4.5 الرسومات مع Matplotlib. . 68
4.6 المعادلات غير الخطية ، التحسين. . . 70
4.7 التكامل العددي ، المعادلات التفاضلية العادية. . . 73
4.8 المعادلات التفاضلية الجزئية. . 81
4.9 جولة من: الأعداد العشوائية. . 87
4.10 تمارين. . 88
5 بايثون في الجبر الحاسوبي. . 93
5.1 الحساب الرمزي ، الأعداد. . 93
5.2 أنظمة المعادلات. . 99
5.3 الجبر الخطي. . . 101
5.4 حساب التفاضل والتكامل. . 106
5.5 المعادلات التفاضلية العادية. . 108
5.6 طريقة Galerkin. . . 109
5.7 تمارين. . 113
6 تي سي لغة. . 115
6.1 الأساسيات. . . 116
6.2 هياكل التحكم: الفروع ، الحلقات. . 118
6.3 الوظائف. . . 121
6.4 المصفوفات. . 122
6.5 المؤشرات. . . 125
6.6 الهياكل. . . 128
6.7 الملفات والمدخلات والمخرجات. . . 131
6.8 الخاتمة. . 132
لغة 7 تي سي ++. . 133
7.1 التحويل من ج. . 133
7.2 الأساسيات. . . 134
7.3 تعبيرات لامدا. . 136
7.4 متجه نوع البيانات. . 137
7.5 مرجع المشغل. . . 139
7.6 فصول. . 140
7.7 ملفات الرأس. . . 144
7.8 ملخص وتوقعات. . 145
7.9 تمارين. . 146
8 جوليا. . . 149
8.1 الأساسيات. . . 149
8.2 هياكل التحكم: المتفرعة ، الحلقات. . . 152
8.3 الوظائف. . . 154
8.4 أنواع التجميع. . . 158
8.5 الأنواع المركبة. . . 162
8.6 الجبر الخطي. . . 165
8.7 المعادلات التفاضلية العادية. . 170
8.8 المعادلات التفاضلية الجزئية. . 175
8.9 العمل مع الملفات. . . 177
8.10 تمارين. . 179
بيئات الحوسبة التجارية الجزء الثالث
9 مطلاب. . . 185
9.1 الأساسيات. . . 185
9.2 المتجهات والمصفوفات. . . 187
9.3 هياكل التحكم: المتفرعة ، الحلقات. . . 192
9.4 الوظائف. . . 194
9.5 ملفات م. . . 196
9.6 الجبر الخطي. . . 199
9.7 المعادلات التفاضلية العادية. . 201
9.8 المعادلات التفاضلية الجزئية. . 205
9.9 تمارين. . 207
10 القيقب. . . 211
10.1 الأساسيات. . . 211
10.2 وظائف. . . 213
10.3 الجبر الخطي. . . 216
10.4 حساب التفاضل والتكامل. . 221
10.5 الاستيفاء مع وظائف المفتاح. . 224
10.6 المعادلات التفاضلية. . . 227
10.7 طريقة Galerkin. . . 229
10.8 طريقة العناصر المحددة. . . 230
10.9 تمارين. . 233
الجزء الرابع الحوسبة الموزعة
11 نهج بايثون لتمرير الرسائل. . . 239
11.1 مقدمة عن واجهة تمرير الرسائل. . 239
11.2 عمليات الاتصال. . 241
11.3 تقريب متكامل. . . 246
11.4 المنتج النقطي المتجه. . . 248
11.5 معادلات لابلاس. . 251
11.6 طريقة التدرج المقترن. . . 254
11.7 تمارين. . 256
12 الحوسبة المتوازية في C / C ++. . 259
12.1 تقريب متكامل لـ �. . . 260
12.2 تشتت وتجمع. . 262
12.3 التدرج المقترن. . . 263
12.4 برمجة الذاكرة المشتركة. . . 265
12.5 حلقات موازية. . . 268
12.6 التقريب التكاملي لـ �. . . 271
12.7 وحدات الوظيفة المتوازية. . . 271
12.8 تمرير الرسائل الهجينة وبرمجة الذاكرة المشتركة. . . 273
12.9 تمارين. . 274
13 المعالجة الموزعة في جوليا. . . 277
13.1 الاتصال من نقطة إلى نقطة. . 278
13.2 الحلقات الموزعة والتخفيضات. . . 278
13.3 طريقة مونت كارلو. . . 279
13.4 وظيفة فيبوناتشي. . . 281
13.5 المصفوفات المشتركة. . . . 281
13.6 المصفوفات الموزعة. . . 283
13.7 تمارين. . 286
بيئات البرمجة المتخصصة الجزء الخامس
14 الحل الآلي لأجهزة PDE مع FEniCS. . 289
14.1 طريقة العناصر المحدودة ، أحادية البعد. . 290
14.2 تنفيذ FEniCS ، أحادي البعد. . . 293
14.3 معادلات بواسون. . 296
14.4 معادلة بواسون المعتمدة على الوقت. . . 300
14.5 المعادلات غير الخطية. . 304
14.6 شروط حدود نيومان. . . 308
14.7 معادلة ستوكس. . 311
14.8 تحسين شبكة التكيف. . 316
14.9 الشبكات التي تم تحديدها بواسطة المستخدم. . . 318
14.10 ملاحظة أخيرة: المعالجة المتوازية في FEniCS. . . 323
14.11 تمارين. . 323
المراجع. . . . 327
فهرس . . 329
الموضوعات والأشخاص. . . 329
بايثون. . . 332
C / C ++. . . 337
جوليا. . . 339
ماتلاب. . . 342
خشب القيقب . . 343
