This book fills the gap between volumes on wavelets that are either too advanced (in terms of mathematical background required) or that contain too little mathematical theory underlying wavelets. It presents most of the theory underlying Fourier analysis and wavelets in a clear and comprehensive fashion-- without requiring advanced background in real analysis. Provides a careful balance between theory and practical algorithms, and features a clear presentation of applications to digital signal processing--e.g., data compression, digital filtering and singularity detection. Includes illustrations and MATLAB code used in many of the algorithms. Inner Product Spaces. Fourier Series. The Fourier Transform. Discrete Fourier Analysis. Wavelet Analysis. Multiresolution Analysis. The Daubechies Wavelets. For anyone interested in Wavelets and Fourier Analysis.

Wavelet theory originated from research activities in many areas of science and engineering. As a result, it finds applications in a wide range of practical problems. Wavelet techniques are specifically suited for nonstationary signals for which classic Fourier methods are ineffective. Based on courses taught by the authors at Texas A&M University as well as related conferences, Fundamentals of Wavelets is a textbook offering an up-to-date engineering approach to wavelet theory. It balances a discussion of wavelet theory and algorithms with its far-ranging practical applications in signal processing, image processing, electromagnetic wave scattering, and boundary value problems.

This book contains a large amount of information not found in standard textbooks. Written for the advanced undergraduate/beginning graduate student, it combines the modern mathematical standards of numerical analysis with an understanding of the needs of the computer scientist working on practical applications. Among its many particular features are: fully worked-out examples; many carefully selected and formulated problems; fast Fourier transform methods; a thorough discussion of some important minimization methods; solution of stiff or implicit ordinary differential equations and of differential algebraic systems; modern shooting techniques for solving two-point boundary value problems; and basics of multigrid methods. This new edition features expanded presentation of Hermite interpolation and B-splines, with a new section on multi-resolution methods and B-splines. New material on differential equations and the iterative solution of linear equations include: solving differential equations in the presence of discontinuities whose locations are not known at the outset; techniques for sensitivity analyses of differential equations dependent on additional parameters; new advanced techniques in multiple shooting; and Krylov space methods for non-symmetric systems of linear equations.

This book has evolved over many years from lecture notes that accompany certain upper-division courses in mathematics and computer sciences at our university. These courses introduce students to the algorithms and methods that are commonly needed in scientific computing. The mathematical underpinnings of these methods are emphasized as much as their algorithmic aspects. The students have been diverse: mathematics, engineering, science, and computer science undergraduates, as well as graduate students from various disciplines. Portions of the book also have been used to lay the groundwork in several graduate courses devoted to special topics in numerical analysis, such as the numerical solution of differential equations, numerical linear algebra, and approximation theory. Our approach has always been to treat the subject from a mathematical point of view, with attention given to its rich offering of theorems, proofs, and interesting ideas. From these arise many computational procedures and intriguing questions of computer science.

Emphasizing the finite difference approach for solving differential equations, the second edition of Numerical Methods for Engineers and Scientists presents a methodology for systematically constructing individual computer programs. Providing easy access to accurate solutions to complex scientific and engineering problems, each chapter begins with objectives, a discussion of a representative application, and an outline of special features, summing up with a list of tasks students should be able to complete after reading the chapter- perfect for use as a study guide or for review. The AIAA Journal calls the book " a good, solid instructional text on the basic tools of numerical analysis."

This introduction to numerical analysis shows how the mathematics of calculus and linear algebra are implemented in computer algorithms. It develops a deep understanding of why numerical methods work and exactly what their limitations are.

Scientific Computing and Differential Equations: An Introduction to Numerical Methods, is an excellent complement to Introduction to Numerical Methods by Ortega and Poole. The book emphasizes the importance of solving differential equations on a computer, which comprises a large part of what has come to be called scientific computing. It reviews modern scientific computing, outlines its applications, and places the subject in a larger context. This book is appropriate for upper undergraduate courses in mathematics, electrical engineering, and computer science; it is also well-suited to serve as a textbook for numerical differential equations courses at the graduate level.

Розглянуто методику реалізації чисельних методів мовою високого рівня Паскаль в її конкретній реалізації ТURBO PASCAL. Детально описані алгоритми розв'язування широкого кола фізичних та математичних задач. Підбір програм відповідає всім розділам вищої математики, що вивчають студенти фізико-математичних факультетів вищих навчальних закладів. Для студентів ВНЗ та всіх користувачів ПК.

В монографии с современных позиций рассматриваются вопросы аппроксимации при наличии ограничений типа неравенств на аппарат приближения. Наибольшее внимание уделяется задачам одностороннего приближения полиномами и сплайнами, в которых получены окончательные результаты; в наиболее важных случаях изложение распространяется и на аппроксимацию в классической постановке. Освещены вопросы связи одностороннего приближения с квадратурными формулами и неравенствами типа Колмогорова для полунорм.

В монографии изложены современные методы сжатия и восстановления численной информации: аппроксимация полиномами, рациональными дробями, экспонентами, сплайнами, всплесками (вейвелет-функциями), фрактальными методами. Эффективность приведенных методов демонстрируется на ряде прикладных задач: навигация автономно движущихся аппаратов, неразрушающий контроль, реография поджелудочной железы, тепло-массообмен, конструирование гибридных зеркальных антенн, аппроксимация атмосферных характеристик и др. Книга рассчитана на специалистов различных областей знаний, применяющих в своих исследованиях математику, а также на студентов математических специальностей с прикладным уклоном.

В книге излагаются асимптотические методы интегрирования линейных дифференциальных уравнений с медленно меняющимися коэффициентами, встречающихся во многих областях физики и техники. Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических и научных работников, интересующихся вопросами приближенного интегрирования дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, в частности уравнениями, описывающими колебательные процессы.

Книга посвящена изложению различных методов асимптотического вычисления интегралов, содержащих большой параметр, и методов решения дифференциальных уравнений с помощью асимптотических разложений. Изложение сопровождается примерами. Книга будет полезна широкому кругу читателей, сталкивающихся в своей деятельности с приближенными вычислениями (физикам, инженерам и т. д.), а также студентам и аспирантам, специализирующимся в области вычислительной математики и теории дифференциальных уравнений.

Книга известных специалистов (ФРГ), посвященная новому направлению вычислительной математики – интервальному анализу, ставящему своей целью не только получение приближенного ответа для решаемой задачи, но и одно­временное автоматическое вычисление оценки возможной погрешности. В книге рассматриваются алгоритмы решения основных задач линейной алгебры, нахо­ждения вещественных и комплексных корней многочленов, решения систем нелинейных уравнений. Для этих алгоритмов оцениваются точность и трудоемкость. Для части алгоритмов приведена реализация на Алголе 60. Для студентов, аспирантов, инженеров и научных сотрудников, имеющих дело с вычислениями на ЭВМ.

Метод конечных элементов первоначально появился в строительной механике, но в последующее десятилетие было установлено, что основные понятие метода могут иметь более широкое применение и они начали использоваться в ряде других областей. В дальнейшем метод конечных элементов разививался весьма интенсивно, и сейчас он широко применяется во многих научных и инженерных приложениях.

Книга профессора Колорадского университета (США) Дж. Тейлора является пособием по математической обработке результатов измерений в учебных физических лабораториях. Подробно разъясняются неизбежность ошибок измерений, способы фиксирования результатов измерений и на основе нормального распределения рассматриваются элементы статистической обработки случайных ошибок, обсуждаются проблема "промахов", "взвешивание" результатов различных измерений, метод наименьших квадратов, корреляции, распределение Пуассона и биномиальное распределение, критерий х2. В конце каждой главы приведены задачи, для большинства которых в конце книги имеются ответы и решения. Для студентов и преподавателей вузов, сотрудников измерительных лабораторий, а также учащихся средних специальных учебных заведений и старшеклассников.

В книге излагаются современные методы разностного решения задач математической физики и относящиеся сюда вопросы теории разностных схем. Книга включает в себя следующие разделы: однородные разностные схемы для решения одномерных уравнений параболического и гиперболического типов, разностные схемы для уравнений эллиптического типа, теория устойчивости разностных схем, экономичные методы решения многомерных задач математической физики, итерационные методы решения разностных уравнений. В книге содержится значительное количество примеров, иллюстрирующих основные положения теории, и способствующих более глубокому ее усвоению. Книга рассчитана на студентов и аспирантов, специализирующихся в области вычислительной математики, а также на научных сотрудников и инженеров, связанных с численным решением задач математической физики.

Книга написана на основе курса лекций,читавшихся автором на факультете вычислительной математики и кибернетики МГУ. Разностные уравнения. Интерполяция и численное интегрирование. Системы линеных алгебраических уравнений. Разностные методы решения краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ). Задача Коши для ОДУ. Разностные методы для эллиптических уравнений. Разностные методы для решения уравнения теплопроводности.

Предлагаемое издание является первой частью учебника для студентов естественнонаучных факультетов и представляет собой изложение вводных лекций по численным методам, читавшихся на протяжении ряда лет авторами в первом семестре II курса физического факультета СПбГУ. С этим связано ограничение материала вошедшего в учебник, поскольку ко второму курсу студенты еще не обладают достаточной математической подготовкой, необходимой для реализации многих численных методов. В частности, не освещены вопросы численного решения дифференциальных уравнении в частных производных, некорректных задач и ряда других, относящихся ко второй части курса по численным методам, преподаваемого на IV курсе физического факультета, и готовящимся к публикации в качестве второй части настоящего пособия. Тем не менее некоторые вопросы вводного курса численных методов требуют предварительных знаний, выходящих за рамки объема математических сведений, получаемых студентами на I-м и даже II-м курсе. Поэтому авторы сочли как необходимым так и возможным, включить в соответствующих местах базовые сведения из функционального анализа и математической физики, чтобы сделать изложение материала в разумных пределах независимым от априорных знаний читателя.

Книга написана на основе курса лекции для студентов старших курсов факультета кибернетики Киевского государственного университета. Она посвящена изучению широкого класса экстремальных задач, использующихся при разработке математических моделей экономических и производственных процессов. Отражены хорошо развитые с точки зрения вычислений новые подходы и методы.