Deep Learning Specialization on Coursera

课程主页: https://www.coursera.org/learn/computers-waves-simulations

如果您对如何使用数值方法求解偏微分方程感兴趣,尤其是将这些方法转化为Python代码,那么《计算机、波动、模拟:使用Python进行数值方法的实用入门》这门Coursera课程无疑是一个很好的选择。这门课程提供了一个基本的介绍,涵盖了有限差分法、伪谱法、线性有限元法和谱元法等数值方法,适用于一维或二维标量波方程。

课程的结构非常清晰,内容丰富。第一周对于离散世界、波动物理学和计算机有了良好的概述,学员们学习了如何在地球科学的背景下使用数值方法。从空间和时间的离散化概念,到如何用足够的精度采样场的必要性,都被一一讲解。更值得一提的是,课程使用Jupyter Notebooks实现Python程序,极大地方便了学习和实践。

第二周专注于有限差分法,介绍了基本的定义和利用泰勒级数估计有限差分逼近的误差。课程还深入探讨了如何在模拟过程中讨论边界条件,以及如何实现数值导数,给学员在实际应用中提供了良好的基础。

接下来几周,课程逐步推进,围绕1D和2D的波动方程进行深入分析,展示了数值各向异性和异质介质的概念。课程通过与分析解的比较,不仅提高了学员的理解还增强了其解决实际问题的能力。

伪谱法和有限元法的信息非常有用,特别是对于那些想在动态弹性问题上进行深入研究的学员,课程通过数值算法的稳健性和详细的实例分析展示了如何将理论应用于现实问题。

综上所述,这门课程不但为数值方法的学习提供了清晰的路径,也为使用Python进行实际编程提供了丰富的实操经验。无论您是学术研究者还是行业从业者,这门课程都将对您有所帮助。

课程主页: https://www.coursera.org/learn/computers-waves-simulations

作者 CourseEye