構(gòu)建計算機模擬器程序

Chen+E+Jack

傳統(tǒng)科學(xué)研究以理論推導(dǎo)和真實實驗為主要方法。隨著計算機的誕生和計算能力的不斷提高，現(xiàn)代科學(xué)研究越來越多地依賴于計算機模擬和數(shù)據(jù)分析挖掘。計算機模擬是利用數(shù)值方法研究真實世界復(fù)雜系統(tǒng)特性和演化規(guī)律的基本方法。計算機模擬的核心是構(gòu)建一個軟件程序?qū)φ鎸嵪到y(tǒng)的行為要素進行建模，通過運行程序并觀察輸出對真實系統(tǒng)進行深入理解，并能夠?qū)ο到y(tǒng)未來的演化規(guī)律獲得認(rèn)識。本書系統(tǒng)地介紹了構(gòu)建計算機模擬程序的主要技術(shù)。

全書分為15章：1.討論了均勻分布隨機數(shù)、隨機變量的生成算法以及一些有用的工具；2.討論了采樣規(guī)模的影響以及穩(wěn)定狀態(tài)模擬的停止條件；3.設(shè)計了一個算法過程用于批量生成獨立同分布均值，以便利用經(jīng)典統(tǒng)計技術(shù)構(gòu)建置信區(qū)間；4.概述了順序統(tǒng)計量以及如何在模擬中應(yīng)用；5.討論了具有相關(guān)性的正態(tài)隨機變量的順序統(tǒng)計量以及它們與排序和選擇過程的關(guān)系；6.介紹了利用基于實驗的直方圖估計多維分位數(shù)；7.介紹了構(gòu)建元模型作為理解真實系統(tǒng)的代理；8.介紹了對真實分布密度估計方法；9.介紹了比較兩個正態(tài)總體的方法；10.概述了排序和選擇方法以及多維比較；11.比較了利用最有計算分配進行無差異區(qū)選擇的方法；12.介紹了在選擇過程中利用普通隨機數(shù)提升選擇正確率；13.討論了如何利用并行和分布式模擬提升模擬研究的效率；14.概述了多目標(biāo)選擇問題以及Pareto集合；15.概述了有約束選擇的一般方法。

本書是計算機模擬程序設(shè)計方面的一部專著，不僅介紹了計算機模擬中涉及到的各種基本理論、數(shù)學(xué)模型和實現(xiàn)算法，還給出了C語言的實現(xiàn)代碼，有助于讀者理解算法實現(xiàn)的流程。本書非常適合相關(guān)領(lǐng)域的科研人員和學(xué)生閱讀參考。

張志斌，副研究員

（中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所）