计算方法引论第一讲.ppt

* 数学趣闻 美国数学会会长3年的星期天全用在分解一个数,你相信吗?1903年,柯尔走上数学年会讲台,一言不发地在黑板上写下:2^67－1=193707721×761838257287，然后走回座位.过了片刻,全场听众起立鼓掌!结果表明困扰多年的M67是不是梅森素数得到解决.后当选美国数学会长的他被问如何得到结果,答:用3年的全部星期天 * 好书/电影推荐 * 数学电影 推荐《死亡密码》-- 它展现了一个数学家试图破解万物的数学密码、探求宇宙本质并不知不觉接近造物主真相的危险过程。影片的科学性和神秘性引发了观众对宇宙的本质、数学的内涵以及科学方法论的深入思索，能激发观众的好奇心与想象力。有中文字幕；80分钟。 * 数学电影 奥斯卡奖电影《心灵捕手》讲的是一个天才的麻省理工清洁工的离奇故事。清洁工小伙子没受过什么高等教育，却可以在扫地之余，在黑板上随便画画就解决了第一流数学家解决不了的问题。或是在餐纸上胡乱涂两笔就得出了女友（哈佛学生）化学考题的答案。故事编得很离奇，很讨观众的喜爱，票房结果超好。 * 数学电影 概率的神奇。40多年前，麻省理工数学系学生Thorp能预测出转盘上红球停留的位置，使他在赛马及股市上赚了大钱。这源于他对概率的精确掌握。玩21点计牌不违法，但如果赌场怀疑你计牌，甚至会将你赶出。电影《决战21点》讲MIT学生计牌赚大钱。原型人物马恺文在近百家赌场狂捞千万美元，上了赌场黑名单 * 数学电影 推荐加拿大电影《异次元杀阵》(Cube)。6名各怀专长的人，一觉醒来后发现一同身处于由一个个形状相同的立方体组成的结构复杂的高度精密迷宫中！逃出迷宫的唯一方法，就是通过数学知识的推理，计算出迷宫的运行规律。本片荣获多伦多国际电影节最佳处女作奖。 * 数学电影 周末电影《极限空间》；影片开场白“知道什么是质数吗？如不知道，那你们现在就可以走了”。四位互不相识的数学家参加一个神秘聚会，房间里聚集了一些聪明绝顶的数学家、逻辑学家和发明家，来解决所谓的旷世谜题。结果发现进了圈套：所在的房间会被逐渐压缩，除非他们能够在限定的时间内解决每道题... * 数学电影 美女演员麦克拉（Danica McKellar）因电视剧《奇迹年代》而出名，出演过《生活大爆炸》等。她毕业于加州洛杉矶大学数学系，和教授Chayes及同学Winn的论文理论被称为Chayes–McKellar–Winn定理，她还写畅销的数学科普书，书名很诱人《数学并非没劲》（Math Doesn’t Suck）和《亲吻数学》（Kiss My Math）。她有三本书成为《纽约时报》畅销书。 THANKS 感谢各位 @梁慧 * * * * * * * * * * 模板来自于 * 科学计算的应用 科学计算在天气预报中的应用 1911年英国气象学家理查逊（Richardson）提出用数值计算方法来研究气象过程，并进行预报。他建议以现在的时刻气象动力参数作为初始值，用数值方法逐步求解气流运动方程来决定气象动力参数的演变。从此揭开了数值天气预报的序幕。 1950年著名动力气象学家查尼（Charney）等人使用ENIAC花费12小时成功地计算完成了北美洲地区24小时预报图。第一次用数值方法及时地预报出天气变化情况！ 科学计算在天气预报中的应用 大气运动控制方程：运动方程（牛顿第二运动定律）、热力学方程（热力学第一定律）、连续方程、水汽守恒方程、气体状态方程和静力学方程等。非线性、规模大、结果复杂。 数值天气预报与经典的以天气学方法作天气预报不同，它是一种定量的和客观的预报，正因为如此，数值天气预报首先要求建立一个较好的反映预报时段的（短期的、中期的）数值预报模式和误差较小、计算稳定并相对运算较快的计算方法。 科学计算在天气预报中的应用 其次，由于数值天气预报要利用各种手段（常规的观测，雷达观测，船舶观测，卫星观测等）获取气象资料，因此，必须恰当地作气象资料的调整、处理和客观分析。第三，由于数值天气预报的计算数据非常之多，很难用手工或小型计算机去完成，因此，必须要有大型的计算机。 中国于1955年开始摸索做数值天气预报，1959年开始在计算机上进行数值天气预报，1969年国家气象局正式发布短期数值天气预报，以后逐步改进数值预报模式并实现了资料输入、填图、分析和预报输出的自动化。目前，除完成日常的短期 科学计算在天气预报中的应用 数值天气预报业务外，正准备做出中期数值天气预报。 20世纪80年代，全世界已有30多个国家和地区把数值天气预报作为制作日常预报的主要方法。就预报项目来说，已包含有气压、温度、湿度、风、云和降水量；就范围来说，已从对流层有限区发展到包括平流层的半球和全球范围；就时效来说，除1~2天短期预报外，有的国家已开展了一个星期