A differenza dei libri disponibili fino ad oggi, questo libro è strutturato per rivolgersi in modo diretto agli studenti di ingegneria o di scienze. Più precisamente è suddiviso in tre parti idonee a coprire gli insegnamenti di programmazione e calcolo numerico (di base, intermedio, avanzato) dei primi tre anni delle lauree triennali nei corsi di Laurea a carattere scientifico.
La prima parte del libro introduce alla programmazione per mezzo del linguaggio C, che è considerato la scelta do eccellenza per chi scrive software in ambito scientifico, e che viene introdotto attraverso esempi semplici e interessanti per gli studenti di materie ingegneristiche e scientifiche.
Nella seconda parte, si affrontano argomenti più avanzati (integrazione di equazioni differenziali, generazione di numeri pseudo-casuali, cammini aleatori) e si perfeziona l'uso del linguaggio C.
Infine, nella terza parte, sfruttando al massimo le potenzialità del linguaggio C, si illustrano e si analizzano le tecniche più avanzate (soprattutto ricorsive) per la gestione dei dati e per lavorare con grafi, i metodi Monte Carlo e alcuni metodi di ottimizzazione. Ogni capitolo propone più proposte di laboratorio che stimolano lo studente nella soluzione pratica di problemi numerici. Il volume espone in circa 600 pagine argomenti che forniscono un panorama ampio della programmazione scientifica, spaziando dall'introduzione di un linguaggio di programmazione al calcolo numerico, alla teoria dei numeri, a algoritmi di base e avanzati.
Il testo è strutturato principalmente per un pubblico accademico e più precisamente si rivolge agli studenti della facoltà di ingegneria e di scienze.
Gli Autori: Tutti gli autori sono fisici dell'Università degli Studi di Roma "La Sapienza" e docenti nel corso di laurea in Fisica: tengono i corsi di Laboratorio di Calcolo, Laboratorio di Fisica Computazionale I e II.
Luciano M. Barone svolge ricerche di fisica delle alte energie, occupandosi principalmente di analisi dati e di tecnologie software in esperimenti di grande complessità.
Giovanni Organtini si occupa di fisica sperimentale delle particelle elementari, con particolare riferimento alla progettazione e alla realizzazione di rilevatori e alle tecnologie di calcolo per l'acquisizione e l'analisi dei dati. .
Enzo Marinari è un fisico teorico. Si occupa principalmente di meccanica statistica dei sistemi disordinati, algoritmi ottimizzati per simulazioni numeriche di sistemi complessi, applicazioni a sistemi biofisici e a problemi di ottimizzazione..
Federico Ricci-Tersenghi è ricercatore in fisica teorica e meccanica statistica. Vanta un'ampia esperienza nelle simulazioni numeriche di modelli complessi, quali io sistemi disordinati, e di quelli con dinamica lenta, ed è esperto di problemi di ottimizzazione.
Punti salienti:
- Introduzione al linguaggio di programmazione calata nel contesto del calcolo scientifico. I manuali di linguaggi di programmazione per loro natura sono spesso generici e introducono il linguaggio attraverso esempi non a carattere scientifico: giochi, semplice matematica di base, logica. In questo testo, invece, l'introduzione al linguaggio è funzionale alla soluzione dei problemi a carattere scientifico.
- Algoritmi, teorie e modelli espressi in modo informale e connessi alla realizzazione dei programmi. I metodi numerici sono illustrati in modo rigoroso ma informale, senza appesantirti con teoremi dalle lunghe e difficili dimostrazioni. Si usa un linguaggio semplice in modo da essere comprensibile agli studenti di ogni orientamento e si fa spesso ricorso all'intuizione. Gli argomenti e le tecniche illustrati sono sempre accompagnati dalla realizzazione dei corrispondenti programmi in C.
- Trattazione completa di ogni argomento. Ogni capitolo include la descrizione e l'analisi dei problemi affrontati, la soluzione in termini di programmi in linguaggio C e una discussione dei risultati. La discussione di ogni argomento non è mai generica, ma sempre adatta ai casi specifici, pur restando generale e applicabile ad ambiti molto diversi.
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