第1章 数値計算とは 1 |
1.1 はじめに―簡単な例から 2 |
1.2 数値計算はなぜ必要か 4 |
1.3 数値計算とアルゴリズム 5 |
1.4 数値計算とコンピュータ 6 |
1.5 本書の構成 8 |
第2章 数値計算と誤差 11 |
2.1 2進数と浮動小数 12 |
2.2 実際の浮動小数表現―IEEE754標準 13 |
2.3 桁落ち,情報落ち 19 |
2.4 演算順序と精度 22 |
2.5 多項式の値を計算する―計算量 23 |
2章の問題 25 |
第3章 連立1次方程式の解法(1)―直接法 27 |
3.1 連立1次方程式とその行列・ベクトル表記 28 |
3.2 係数行列が三角行列の場合 30 |
3.3 LU分解 34 |
3.4 発展―ピボット選択付LU分解 40 |
3.5 LU分解による連立1次方程式の求解に必要な計算量 45 |
3.6 コレスキー分解 46 |
3.7 逆行列の計算 50 |
3.8 方程式の数値計算における安定性 51 |
3章の問題 54 |
第4章 非線形方程式の数値解法 55 |
4.1 二分法 56 |
4.2 反復法とその原理 58 |
4.3 ニュートン法 62 |
4.4 非線形方程式の数値解法の例 65 |
4.5 非線形連立方程式の数値解法 66 |
4.6 代数方程式に対する数値解法 75 |
4章の問題 80 |
第5章 連立1次方程式の解法(2)―反復法 81 |
5.1 疎行列と反復法 82 |
5.2 縮小写像 84 |
5.3 連立1次方程式の反復法 86 |
5.4 疎行列の格納方法 90 |
5.5 反復法の収束の条件 93 |
5.6 反復法についての補足 95 |
5章の問題 96 |
第6章 固有値問題 97 |
6.1 固有値と固有ベクトル 98 |
6.2 べき乗法 102 |
6.3 逆反復法 109 |
6.4 ヤコビ法 111 |
6.5 固有値問題についての補足 117 |
6章の問題 118 |
第7章 補間 119 |
7.1 補間とは 120 |
7.2 多項式補間 121 |
7.3 エルミート補間―微係数利用 132 |
7.4 区分的3次補間 135 |
7章の問題 141 |
第8章 数値積分 143 |
8.1 補間と数値積分 144 |
8.2 ニュートン・コーツ則 147 |
8.3 複合型積分則 150 |
8.4 数値積分の誤差解析 152 |
8.5 発展―さらに進んだ積分則 156 |
8章の問題 166 |
第9章 常微分方程式の数値解法 167 |
9.1 はじめに―簡単な例を通して 168 |
9.2 微分方程式とは 174 |
9.3 1階の初期値問題に対する数値解法 175 |
9.4 高階(2階以上)の初期値問題への拡張 182 |
9.5 境界値問題に対する数値解法 190 |
9.6 数値微分について 197 |
9章の問題 199 |
第10章 偏微分方程式の数値解法 201 |
10.1 はじめに―偏微分方程式とは 202 |
10.2 偏微分方程式の数値解法の概要 205 |
10.3 差分近似法の実際 208 |
10.4 他の偏微分方程式では―補足 215 |
10章の問題 216 |
付録 |
A 疑似コード 219 |
B 多変数関数の偏微分と接平面 221 |
C 線形計算パッケージ 225 |
参考文献 230 |
索引 232 |