توضیحاتی در مورد کتاب Modeling and Simulation in Python
نام کتاب : Modeling and Simulation in Python
ویرایش : 1
عنوان ترجمه شده به فارسی : مدل سازی و شبیه سازی در پایتون
سری :
نویسندگان : Jason M. Kinser
ناشر : Chapman & Hall
سال نشر : 2022
تعداد صفحات : 333
ISBN (شابک) : 2021059491 , 9781003226581
زبان کتاب : English
فرمت کتاب : pdf
حجم کتاب : 10 مگابایت
بعد از تکمیل فرایند پرداخت لینک دانلود کتاب ارائه خواهد شد. درصورت ثبت نام و ورود به حساب کاربری خود قادر خواهید بود لیست کتاب های خریداری شده را مشاهده فرمایید.
توضیحاتی در مورد کتاب :
استفاده از پایتون به عنوان یک ابزار محاسباتی قدرتمند با گام های بلندی در حال گسترش است. پایتون زبانی است که استفاده از آن آسان است و کتابخانه های ابزار تطبیق پذیری کارآمدی برای آن فراهم می کند. با ادامه گسترش ابزارها، کاربران می توانند مدل ها و شبیه سازی های روشنگری ایجاد کنند. در حالی که ابزارها روشی آسان برای ایجاد یک خط لوله ارائه میدهند، چنین سازههایی برای ارائه نتایج صحیح تضمین نمیشوند. بسیاری از چیزها ممکن است هنگام ساختن یک شبیه سازی اشتباه پیش بروند - به طرز حیله ای. کاربران نیاز به درک بیشتر از نحوه ساخت خط لوله فرآیند دارند. مدلسازی و شبیهسازی در پایتون، تکنیکهای مدلسازی محاسباتی اساسی را معرفی میکند که در رشتههای مختلف علوم و مهندسی استفاده میشوند. این بر مهارتهای تفکر الگوریتمی با استفاده از محیطهای محاسباتی مختلف تأکید میکند و شامل تعدادی مثال جالب از جمله شکسپیر، پایگاههای داده فیلم، انتشار ویروس و شطرنج است. ویژگی های کلیدی: چندین نظریه و برنامه ارائه شده است که هر کدام دارای اسکریپت های پایتون در حال کار هستند. تمام توابع Python نوشته شده برای این کتاب در GitHub بایگانی شده است. لازم نیست خوانندگان متخصص پایتون باشند، اما دانش کاری زبان مورد نیاز است. دانشآموزانی که میخواهند درباره مبانی مدلسازی و شبیهسازی بیشتر بدانند، این منبع آموزشی و پایهای را خواهند یافت.
فهرست مطالب :
Cover
Half Title
Title Page
Copyright Page
Dedication
Contents
Preface
Software
CHAPTER 1: Introduction
CHAPTER 2: Random Values
2.1. DEFINING RANDOM
2.2. REPLICATING RANDOM SEQUENCES
2.3. BIAS AND OFFSET
2.4. OTHER TYPES OF RANDOM VALUES
2.5. ALTERNATE DISTRIBUTIONS
2.6. CONFIRMING RANDOMNESS
2.7. SUMMARY
CHAPTER 3: Application of Random Values
3.1. THE CARD GAME NAMED WAR
3.2. PYTHON IMPLEMENTATION
3.3. ALTERATIONS
3.3.1. One Ace
3.3.2. Four Aces
3.4. SUMMARY
CHAPTER 4: The Monte Carlo Method
4.1. RANDOM VECTORS
4.2. ROLLING DICE
4.3. THE MONTE CARLO METHOD
4.3.1. Horizontal Barrier
4.3.2. Slanted Barrier
4.3.3. Integration
4.3.4. Square
4.3.5. Estimation of ˇ
4.4. HYPER-DIMENSIONAL BALL
4.5. PROPER SAMPLING
4.6. ESTIMATING THE AREA OF A STAR
4.6.1. Geometric Properties
4.6.2. Theoretic Ratio
4.6.3. Monte Carlo Estimate of the Star Area Ratio
4.6.3.1. Determining Side of Line
4.6.3.2. Python Script for Side of Line
4.7. UNEQUAL DISTRIBUTIONS
4.8. SUMMARY
CHAPTER 5: Modeling Self-Organization
5.1. SCHELLING’S MODEL
5.2. MODELING IN PYTHON
5.3. TRIALS
5.4. ALTERATIONS TO THE ALGORITHM
5.5. SUMMARY
CHAPTER 6: Hidden Markov Models
6.1. AN EMISSION HMM
6.2. A TRANSITION HMM
6.2.1. Data Structures for the Transition HMM
6.2.2. Constructing a Transition HMM
6.3. A RECURRENT HMM
6.4. CONSIDERATIONS
6.4.1. Assuming Data
6.4.2. Spurious Strings
6.4.3. Recurrent Probabilities
6.5. SUMMARY
CHAPTER 7: Identification of Start Codons
7.1. BRIEF BIOLOGICAL BACKGROUND
7.2. IMPLEMENTATION INTO PYTHON
7.2.1. Data
7.2.2. Probabilities and Log Odds
7.2.3. Building the Matrices
7.2.4. A Query
7.2.5. Testing Queries
7.3. SUMMARY
CHAPTER 8: HMM Application in Baseball
8.1. JUST ENOUGH BASEBALL
8.2. BASEBALL HMM
8.3. GATHERING DATA
8.4. COUNTING EVENTS
8.5. CREATING THE TRANSITION HMM
8.6. ANALYSIS
8.6.1. The User-Selected Inning
8.6.2. Rarest Transition
8.6.3. Unusual Inning
8.7. SUMMARY
CHAPTER 9: Hidden Shakespeare Model
9.1. BUILDING THE HMM
9.2. CREATING NEW STRINGS
9.3. DISCOVERING A NEW SHAKESPEARE
9.4. STRUCTURE
9.5. MIDSUMMER MADNESS
9.6. SUMMARY
CHAPTER 10: Connected Data
10.1. MOVIES DATABASE
10.2. PYTHON QUERIES
10.3. CONNECTIONS
10.4. FLOYD-WARSHALL ALGORITHM
10.4.1. The B and P Matrices
10.4.2. Creating the G and P Matrices
10.4.3. Creating the Matrices in Python
10.4.4. Finding the Shortest Path
10.5. APPLICATION OF FLOYD-WARSHALL TO ACTORS
10.6. BEYOND CONNECTIONS
10.7. SUMMARY
CHAPTER 11: Gene Expression Arrays
11.1. THE DATA
11.2. READING THE SPREADSHEET
11.3. PROTOCOL
11.3.1. Background Subtraction
11.3.2. Ratios and Intensities
11.3.3. M and A
11.3.4. LOWESS
11.4. MULTIPLE FILES
11.5. SIMPLE ANALYSIS
11.6. SUMMARY
CHAPTER 12: Simultaneous Equations
12.1. A LINEAR ALGEBRA APPROACH
12.2. IMPLEMENTATION INTO PYTHON
12.3. LIMITS OF COMPUTATION
12.3.1. Matrix Inversion Precision
12.3.2. Singularity
12.4. WORD PROBLEMS
12.4.1. Amusement Park Fees
12.4.2. Traffic Flow
12.5. APPLICATION TO KIRCHHOFF’S LAWS
12.5.1. The Junction Rule
12.5.2. The Loop Rule
12.5.3. Creating the Equations
12.5.4. Computing the Currents
12.6. SUMMARY
CHAPTER 13: Simulations of Motion
13.1. LINEAR MOTION
13.2. CAR CRASH
13.3. ACCELERATED MOTION
13.4. VERTICAL MOTION
13.4.1. Going Up
13.4.2. Going Down
13.4.3. Going Up and Down
13.5. PROJECTILE MOTION
13.6. ENERGIES
13.6.1. Example 1
13.6.2. Example 2
13.7. AIM POINT FOR A FALLING OBJECT
13.7.1. Define the Variables
13.7.2. Point the Gun
13.7.3. Paintball Velocity
13.7.4. Time of Flight
13.7.5. Heights of Objects
13.8. ROCKET TEST
13.8.1. Creating the Simulation
13.8.2. Finding Correct Parameters
13.9. SUMMARY
CHAPTER 14: Oscillations
14.1. SPRING THEORY
14.2. SPRING SIMULATION
14.3. CORRECTED SIMULATION
14.3.1. Average Acceleration
14.3.2. The Leapfrog Method
14.4. THE PENDULUM
14.5. SUMMARY
CHAPTER 15: Coupled Differential Equations
15.1. SIMPLE EXAMPLE
15.2. TWO VARIABLES DEPENDENT ON TIME
15.3. DEPENDENT EQUATIONS
15.4. COUPLED EQUATIONS
15.5. HIV SIMULATION
15.6. THE SPRING MODEL
15.6.1. The Spring Model without Friction
15.6.2. The Spring Model with Friction
15.6.3. A Forced System
15.7. COUPLED SPRINGS
15.8. SUMMARY
CHAPTER 16: Extraordinary Number of Solutions
16.1. THE GAME
16.2. BUILDING A SOLUTION
16.2.1. Cell Identities
16.2.2. Cell Representation
16.2.3. Puzzle Architecture
16.2.4. Creating a Puzzle
16.2.5. Presenting a Puzzle
16.2.6. Rule 1
16.2.7. Rule 2
16.3. ALTERNATE PUZZLE ARCHITECTURES
16.3.1. Larger Puzzles
16.3.2. Jigsaw Sudoku Puzzles
16.3.3. Rule 3
16.4. CREATING GAMES
16.4.1. Creating a Solved Puzzle
16.4.2. The Trivial Solution
16.4.3. Modifications to the Trivial Solution
16.4.4. Paring the Puzzle
16.5. SUMMARY
CHAPTER 17: Agent Based Modeling − Virus Spread
17.1. THE ABM MODEL
17.1.1. Movement
17.1.2. Agent Collision
17.1.3. An Example
17.1.4. Alternate Computation
17.2. IMPLEMENTATION IN PYTHON
17.2.1. Agents as Objects
17.2.2. Iterations
17.2.3. Altering the Simulation
17.3. SPEED OF COMPUTATION
17.4. SUMMARY
CHAPTER 18: Chess
18.1. THEORY
18.2. IMPLEMENTATION
18.2.1. Piece Values
18.2.2. Creating the Board
18.2.3. Moving
18.2.4. Individual Pieces
18.2.5. Assigning a Score to the State of the Game
18.2.5.1. Piece Values
18.2.5.2. Board Control
18.2.5.3. Pieces in Peril
18.2.5.4. Combining Scores
18.3. PLAYING THE GAME
18.3.1. Move Selection
18.3.2. Improving the Performance
18.4. SUMMARY
Bibliography
Index
توضیحاتی در مورد کتاب به زبان اصلی :
The use of Python as a powerful computational tool is expanding with great strides. Python is a language which is easy to use, and the libraries of tools provides it with efficient versatility. As the tools continue to expand, users can create insightful models and simulations. While the tools offer an easy method to create a pipeline, such constructions are not guaranteed to provide correct results. A lot of things can go wrong when building a simulation - deviously so. Users need to understand more than just how to build a process pipeline. Modeling and Simulation in Python introduces fundamental computational modeling techniques that are used in a variety of science and engineering disciplines. It emphasizes algorithmic thinking skills using different computational environments, and includes a number of interesting examples, including Shakespeare, movie databases, virus spread, and Chess. Key Features: Several theories and applications are provided, each with working Python scripts. All Python functions written for this book are archived on GitHub. Readers do not have to be Python experts, but a working knowledge of the language is required. Students who want to know more about the foundations of modeling and simulation will find this an educational and foundational resource.