Referencia de libro para análisis numérico


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He tenido una idea del análisis numérico (principalmente, métodos numéricos como la búsqueda de raíces, ecuaciones cuadráticas y otras cosas preliminares) en mi clase de cálculo, pero ahora me encuentro con ganas de más sofisticación en mi trabajo.

¿Existe un buen libro que me ayude a comprender conceptos como la estabilidad de los algoritmos, el diseño de algoritmos estables, la propagación de errores, el análisis de convergencia, etc. desde un punto de vista más general?

Esencialmente, quiero poder comprender y analizar los Métodos del subespacio de Krylov (QMR, GMRES y CG) y algunos algoritmos de optimización no lineal mejor. Especialmente, cómo la aproximación de punto flotante hace una diferencia en los algoritmos.

El problema con la mayoría de los libros que he visto es que comienzan suponiendo que el lector no sabe nada sobre álgebra lineal y continúan con los conceptos básicos de LU, eliminación gaussiana, QR, etc., que no necesito. Lo que quiero es más una "vista de pájaro" del Análisis numérico sin entrar en detalles de métodos específicos. La brevedad sería muy apreciada.

Respuestas:


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Mi libro favorito sobre este tema es Precisión y estabilidad de los algoritmos numéricos de Nick Higham. Los primeros capítulos son sobre principios generales de estabilidad, aritmética de coma flotante, etc. Luego, a partir de problemas simples (suma, evaluación polinómica), Higham procede al análisis de estabilidad de métodos numéricos más elaborados. Recomiendo encarecidamente este libro, incluso para los primeros capítulos.


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Este es realmente un libro muy bueno, algo así como The Standard en el análisis de errores. Asume un trasfondo en análisis numérico y procede directamente al análisis detallado de errores.
Arnold Neumaier

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Había revisado este libro en mi biblioteca en algún momento del mes pasado, pero sorprendentemente, parece que no puedo comprarlo en mi país. ¿Hay una buena alternativa a este libro? (Con una edición internacional tal vez)
Investigación

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SIAM publica una versión de libro electrónico de Precisión y Estabilidad de Algoritmos Numéricos. Está en formato PDF y no tiene DRM. Sin embargo, no sé el precio del libro electrónico; SIAM ofrece unos cientos de libros electrónicos gratuitos a las instituciones miembros participantes, y la precisión y la estabilidad de los algoritmos numéricos es uno de ellos. Es un buen libro, así que lo descargué. También se puede pedir en línea a través de la librería de SIAM (y a través de Cambridge University Press si estás en Europa). El libro cuesta 56 USD para los miembros de SIAM y 80 USD de lo contrario (más gastos de envío).
Geoff Oxberry el

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Recientemente descubrí el álgebra lineal numérica de Trefethen y Bau . Me gusta mucho el estilo y me parece que este libro satisface casi todos sus criterios.


Tengo Bau y es realmente bueno para NLA, pero lo que preferiría es un enfoque más general. No necesariamente necesito limitarme al álgebra lineal.
Investigación

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Con respecto a la aritmética de coma flotante, creo que un buen punto de partida es el artículo de D. Golberg "Lo que todo informático debería saber sobre la aritmética de coma flotante" .

Algunos otros libros divertidos para leer, además de los ya sugeridos, son:

  • "Cálculos matriciales" de Golub y van Loan.
  • "Métodos numéricos que suelen funcionar" por Acton.
  • "El arte de la programación de computadoras" de Knuth.
  • "Descomposición de dominio: métodos paralelos multinivel para ecuaciones diferenciales parciales elípticas" por Smith, Bjørstad, Gropp.

Cada libro tiene capítulos notables, pero lo bueno que es un libro para ayudar a desarrollar la comprensión del lector sobre un tema depende de sus antecedentes e intereses. Encontré estos libros útiles para mi trabajo y le recomiendo que los vea en la biblioteca.


El libro de Acton se ve muy bien, pero similar al caso anterior, parece que no puedo comprarlo en mi país. ¿Alguna alternativa al libro (probablemente con una edición internacional)?
Investigación

Puedes comprarlo a través de Amazon, tienen entrega internacional.
fcruz

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Un libro introductorio que explica muy bien los conceptos básicos es Gander, Gander, Kwok: Scientific Computing.


Como comentaste en otra pregunta reciente , soy editor ejecutivo de CSE y Matemáticas en Springer. Eso es información pública . Personalmente, creo que deberías agregar eso a tu perfil de usuario aquí en SciComp. Nuevamente, personalmente, no tengo ningún problema con que recomiende sus propios libros (por así decirlo), pero creo que esta es una comunidad que valora la apertura en tales asuntos.
Alto rendimiento Mark
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