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2021年春数值逼近SPOC
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spContent=本课程介绍几种常用的数值计算方法,主要有函数插值,函数逼近、曲线拟合与最小二乘法、数值积分和数值微分等。数值风洞、数值天气预报、生物信息学中预测问题等大量实际问题的解决离不开科学计算所做出的贡献。你如果对这些计算方法有兴趣,就请加入《数值逼近》课程,一起探索计算方法的奥秘吧。
—— 课程团队
课程概述

该课程的研究对象是从科学与工程问题中归纳出来的各种数学问题模型,它是研究如何利用计算机通过数值运算求解逼近问题的算法的科学。通过本课程的学习,使学生理解和掌握数值计算的基本概念、常见逼近问题模型、算法和基本原理,增强用计算机有效解决实际问题与从事科学计算的能力。

授课目标

1.了解误差的种类以及来源,理解算法在科学研究和工程实践中的作用。

2.理解插值的概念,掌握各种常用的插值方法,能够进行误差分析。

3.理解函数逼近的有关概念、基本原理及计算方法。了解正交多项式特点及性质。掌握最佳平方逼近的基本原理和算法。了解曲线拟合的有关概念;掌握数据拟合的最小二乘方法。

4.理解代数精度的概念, 掌握插值型求积公式及其复化形式、 Romberg 积分及 Gauss 求积公式。了解数值微分法及 Richardson 加速技术。


成绩要求

本课程成绩由三部分构成:单元测验、课程讨论和线上期末考试。每一单元会根据内容多少设定一定数量的单元测验题,累计20个,每题5分,总分100分,该部分成绩占最后总评成绩的60%。课程讨论成绩占最后总评成绩的20%。任课教师会根据每一单元的内容在适当的时候发布讨论内容,课程讨论成绩的认定取决于课堂讨论区中参与回贴的数量。若参与回贴的数量累计达到5次或者以上,则可以获得满分。参与回贴的数量在5次以下,按每贴20分算,未参与则得0分。课程结束前两周(具体以课程内容发布页面为准),会在线上发布期末考试,考试试卷为客观题试卷,均需在规定时间内作答。期末考试总成绩占最后总评成绩的20%,以体现我们对过程考核的重视。

课程大纲
预备知识

微积分、线性代数、程序设计语言

参考资料

[1] 李庆扬,王能超,易大义.数值分析(第五版).北京:清华大学出版社,2008.

[2] 郑惠娆等.数值计算方法.武汉:武汉大学出版社,2004.

[3] 徐萃薇,孙绳武.计算方法引论.高等教育出版社,2004.

[4] 林成森.数值分析.北京:科学出版社,2007.

[5] 冯果忱,黄明游.数值分析(上册).北京:高等教育出版社,2007.

[6] 冯果忱,黄明游.数值分析(下册).北京:高等教育出版社,2008.

[7] David Kincaid & Ward Cheney, Numerical Analysis: Mathematics of Scientific Computing (Third Edition), 数值分析 (第 3 版 影印版) , 北京:机械工业出版社 ,2003 年。