本书系统阐述了在工程数值模拟中如何利用GPU并行计算加速大规模矩阵计算的核心原理与技术。本书第1-3章主要内容为GPU并行计算的环境搭建和基础架构,系统介绍了CPU/GPU架构差异和CUDA编程模型、GPU环境配置及Python接口PyCUDA的搭建,帮助读者快速入门。第4-5章深入解析核函数设计、线程组织与管理(网格、线程块、线程束),以及GPU多层次存储体系(全局内存、常量内存、纹理内存、共享内存等)的访问机制与优化策略。第6-8章介绍了具体的矩阵计算GPU编程实践,涵盖矩阵基本运算(加、乘、转置等)的CPU(C++/Python)与GPU实现方法(CUDA核函数/cuBLAS库),介绍了大型稀疏矩阵的压缩存储格式(COO/CSR/EL等)原理与编程实现。第9-11章介绍了矩阵计算的高阶应用与求解GPU编程方法和应用,系统讲解了矩阵分解(LU/Cholesky/QR/SVD)理论,以及基于cuSolver库实现稠密/稀疏线性方程组的GPU并行求解方法,基于迭代法(CG法/PCG法)的GPU算法设计与优化技术。本书旨在帮助读者掌握利用GPU并行计算技术加速工程计算的核心方法,为处理现代大规模复杂工程问题提供强有力的工具。
本书系统阐述了在工程数值模拟中如何利用GPU并行计算加速大规模矩阵计算的核心原理与技术。本书第1-3章主要内容为GPU并行计算的环境搭建和基础架构,系统介绍了CPU/GPU架构差异和CUDA编程模型、GPU环境配置及Python接口PyCUDA的搭建,帮助读者快速入门。第4-5章深入解析核函数设计、线程组织与管理(网格、线程块、线程束),以及GPU多层次存储体系(全局内存、常量内存、纹理内存、共享内存等)的访问机制与优化策略。第6-8章介绍了具体的矩阵计算GPU编程实践,涵盖矩阵基本运算(加、乘、转置等)的CPU(C++/Python)与GPU实现方法(CUDA核函数/cuBLAS库),介绍了大型稀疏矩阵的压缩存储格式(COO/CSR/EL等)原理与编程实现。第9-11章介绍了矩阵计算的高阶应用与求解GPU编程方法和应用,系统讲解了矩阵分解(LU/Cholesky/QR/SVD)理论,以及基于cuSolver库实现稠密/稀疏线性方程组的GPU并行求解方法,基于迭代法(CG法/PCG法)的GPU算法设计与优化技术。本书旨在帮助读者掌握利用GPU并行计算技术加速工程计算的核心方法,为处理现代大规模复杂工程问题提供强有力的工具。
本书作者依托教学实践经验与学科知识体系,精心编写了这本概率论与数理统计作业本。本书突破传统题型单一的局限,内容涵盖填空题、选择题、判断题及计算题等多元题型。每道题目均经过严谨设计,旨在帮助读者深化理论认知、提升解题能力,实现对知识体系的全面梳理与精准把握,是课堂学习与考研复习的优质辅助资料。
本书作者依托教学实践经验与学科知识体系,精心编写了这本概率论与数理统计作业本。本书突破传统题型单一的局限,内容涵盖填空题、选择题、判断题及计算题等多元题型。每道题目均经过严谨设计,旨在帮助读者深化理论认知、提升解题能力,实现对知识体系的全面梳理与精准把握,是课堂学习与考研复习的优质辅助资料。
本书主要内容包括事件与概率、离散型随机变量、连续型随机变量、大数定律与中心极限定理、数理统计的基本概念、点估计、假设检验、方差分析和回归分析、Excel 在统计分析中的应用等九章,章末增加了一定量的习题,其中大多数是近年来的考研试题,另外有些习题是来自保险实务、工业生产等现实生活中的问题,这些习题对学生在学习中理论联系实际具有很大的启发和帮助。本书可供高等学校数学类专业和统计学类专业作为教材使用,也可供教学参考。
本书主要内容包括事件与概率、离散型随机变量、连续型随机变量、大数定律与中心极限定理、数理统计的基本概念、点估计、假设检验、方差分析和回归分析、Excel 在统计分析中的应用等九章,章末增加了一定量的习题,其中大多数是近年来的考研试题,另外有些习题是来自保险实务、工业生产等现实生活中的问题,这些习题对学生在学习中理论联系实际具有很大的启发和帮助。本书可供高等学校数学类专业和统计学类专业作为教材使用,也可供教学参考。
从一些经典的益智游戏或挑战出发,见识(熟悉)和体会计算思维(主要是其中的逻辑思维和算法思维)的若干观念和要点,是本书编写的初衷和追求。本书挑选了32个游戏或挑战,实现学习和体会计算思维观念和要点的目标。它们本身相互独立,读者可以任意顺序阅读,没有前后依赖关系。问题是指对该游戏的一般化推广,即“泛化”,在分析的基础上总结数学原理,进而形成算法和程序(主要是Python代码),实现面向问题求解、提炼和展示计算思维要点的融会贯通。本书既可以作为数学或算法方面的普及读物,也可以作为高校学生“计算思维”课程的教材,还可以作为中小学生信息技术课程或者编程课程的参考资料。
从一些经典的益智游戏或挑战出发,见识(熟悉)和体会计算思维(主要是其中的逻辑思维和算法思维)的若干观念和要点,是本书编写的初衷和追求。本书挑选了32个游戏或挑战,实现学习和体会计算思维观念和要点的目标。它们本身相互独立,读者可以任意顺序阅读,没有前后依赖关系。问题是指对该游戏的一般化推广,即“泛化”,在分析的基础上总结数学原理,进而形成算法和程序(主要是Python代码),实现面向问题求解、提炼和展示计算思维要点的融会贯通。本书既可以作为数学或算法方面的普及读物,也可以作为高校学生“计算思维”课程的教材,还可以作为中小学生信息技术课程或者编程课程的参考资料。