Лекции по вычислительной математике МФТИ 2020

(ФПМИ.Индустрия)

Темы:

  • Обзор курса, типы погрешностей, машинная арифметика
  • Векторные, матричные нормы; унитарные, нормальные матрицы, сингулярное разложение
  • Обусловленность линейной системы
  • Прямые методы решения линейных систем
    • LU разложение
    • Разложение Холецкого
    • Метод наименьших квадратов, QR разложение
  • Итерационные методы решения линейных систем
    • Метод простой итерации
    • Метод Ричардсона
    • Методы Якоби и Зейделя
    • Предобуславливатели
    • Идея Крыловских методов
  • Матрицы специального вида
    • Разреженные матрицы, ленточные матрицы
    • Циркулянтные и тёплицевы матрицы, быстрое преобразование Фурье
  • Полиномиальная интерполяция
  • Сходимость полиномиальной интерполяции; сплайны
  • Приближение функций путём минимизации нормы
    • Приближение в $C[a,b]$, чебышёвский альтернанс
    • Приближение в гильбертовом пространстве, ортогональные многочлены
  • Приближение функций многих переменных
    • Полиномиальная интерполяция в многомерном случае
    • Интерполяция радиальными базисными функциями
    • Регрессия на основе гауссовских процессов (кригинг)
    • Оптимизационный подход к приближению, связь с машинным обучением, нейронные сети
  • Численное дифференцирование и интегрирование
  • Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений