使用Python進行數學運算向您展示了如何使用Python鉆研高中級別的數學主題,如統計、幾何、概率和微積分。您將從簡單的項目開始,比如一個因式分解程序和一個二次方程求解器,然后一旦您掌握了竅門,就可以創建更復雜的項目。
在這個過程中,你會發現探索數學的新方法,并獲得寶貴的編程技能,這些技能將在你的數學和計算機科學學習中用到。學習如何:
無論您是對數學感興趣但還沒有深入研究編程,還是您是一位希望將編程帶入課堂的教師,您都會發現Python使編程變得簡單和實用。讓Python來處理這些繁瑣的工作,而您則專注于數學。
從生態系統中的捕食者-被捕食者數量,到體內的激素調節,自然界中充滿了對我們產生深遠影響的動力系統。這本書為在生命科學中描述這些相互作用的系統并理解和預測他們的行為的學生開發必要的數學工具。復雜的反饋關系和反直覺的反應在自然界的動力系統中是常見的; 這本書發展了需要探索這些相互作用的定量技能。
微分方程是量化變化的自然數學工具,也是貫穿全書的驅動力。歐拉方法的使用使非線性實例易于處理,并可用于早期本科生的廣泛范圍,從而提供了一種實用的替代傳統微積分課程的程序方法。工具是在大量的,相關的例子中開發的,并強調整個數學模型的構建、評估和解釋。在情境中遇到這些概念,學生不僅學習定量技術,而且學習如何在生物學和數學思維方式之間架起橋梁。
例子范圍廣泛,探索神經元和免疫系統的動力學,通過人口動力學和谷歌PageRank算法。每個場景只依賴于對自然世界的興趣;學生或教師不假定有生物學專業知識。建立在一個單一的預微積分的前提下,這本書適合兩個季度的序列為一或二年級本科生,并滿足數學要求的醫學院入學。后面的材料為數學和生命科學的更高級的學生提供了機會,在一個豐富的、真實世界的框架中重溫理論知識。在所有情況下,焦點都很清楚:數學如何幫助我們理解科學?
有興趣的數據科學專業人士可以通過本書學習Scikit-Learn圖書館以及機器學習的基本知識。本書結合了Anaconda Python發行版和流行的Scikit-Learn庫,演示了廣泛的有監督和無監督機器學習算法。通過用Python編寫的清晰示例,您可以在家里自己的機器上試用和試驗機器學習的原理。
所有的應用數學和編程技能需要掌握的內容,在這本書中涵蓋。不需要深入的面向對象編程知識,因為工作和完整的例子被提供和解釋。必要時,編碼示例是深入和復雜的。它們也簡潔、準確、完整,補充了介紹的機器學習概念。使用示例有助于建立必要的技能,以理解和應用復雜的機器學習算法。
對于那些在機器學習方面追求職業生涯的人來說,Scikit-Learn機器學習應用手冊是一個很好的起點。學習這本書的學生將學習基本知識,這是勝任工作的先決條件。讀者將接觸到專門為數據科學專業人員設計的蟒蛇分布,并將在流行的Scikit-Learn庫中構建技能,該庫是Python世界中許多機器學習應用程序的基礎。
你將學習
這本書是給誰的
本書涵蓋了這些領域中使用Python模塊演示的概率、統計和機器學習的關鍵思想。整本書包括所有的圖形和數值結果,都可以使用Python代碼及其相關的Jupyter/IPython Notebooks。作者通過使用多種分析方法和Python代碼的有意義的示例,開發了機器學習中的關鍵直覺,從而將理論概念與具體實現聯系起來。現代Python模塊(如panda、y和Scikit-learn)用于模擬和可視化重要的機器學習概念,如偏差/方差權衡、交叉驗證和正則化。許多抽象的數學思想,如概率論中的收斂性,都得到了發展,并用數值例子加以說明。本書適合任何具有概率、統計或機器學習的本科生,以及具有Python編程的基本知識的人。
數據科學庫、框架、模塊和工具包非常適合進行數據科學研究,但它們也是深入研究這一學科的好方法,不需要真正理解數據科學。在本書中,您將了解到許多最基本的數據科學工具和算法都是通過從頭實現來實現的。
如果你有數學天賦和一些編程技能,作者Joel Grus將幫助你熟悉作為數據科學核心的數學和統計,以及作為數據科學家的入門技能。如今,這些雜亂的、充斥著海量數據的數據,為一些甚至沒人想過要問的問題提供了答案。這本書為你提供了挖掘這些答案的訣竅。
參加Python速成班
簡單易懂,讀起來很有趣,介紹Python對于初學者和語言新手都是理想的。作者Bill Lubanovic帶您從基礎知識到更復雜和更多樣的主題,混合教程和烹飪書風格的代碼配方來解釋Python 3中的概念。章節結尾的練習可以幫助你練習所學的內容。
您將獲得該語言的堅實基礎,包括測試、調試、代碼重用和其他開發技巧的最佳實踐。本書還向您展示了如何使用各種Python工具和開放源碼包將Python用于商業、科學和藝術領域的應用程序。
使用MATLAB的常微分方程(ODE)和偏微分方程(PDE)包的基本和實際操作工具和函數,通過交互式示例和案例研究進行解釋和演示。這本書包含幾十個模擬和解決的問題,通過m-文件/腳本和Simulink模型,幫助您學習編程和建模更困難,更復雜的問題,涉及使用的ode和偏微分方程。
通過MATLAB/Simulink的許多內置工具和函數,您將提高效率,同時解決需要使用微分方程的更復雜的工程和科學計算問題。使用Simulink進行MATLAB建模,解釋了編程和建模的各種實際問題。
在閱讀和使用這本書之后,您將熟練地使用MATLAB,并將書中示例中的源代碼作為模板應用到您自己的數據科學或工程項目中。
你會學到什么
使用MATLAB和Simulink對復雜問題進行建模
使用ODEs和PDEs編寫MATLAB的編程和建模要點
使用數值方法求解一階和二階ode
解決剛性、高階、耦合和隱式ode
采用數值方法求解一階和二階線性偏微分方程
解決剛性、高階、耦合和隱式偏微分方程
這本書是給誰看的
工程師、程序員、數據科學家,以及工程、應用/工業數學、數據科學和科學計算專業的學生。
使用C編程語言學習應用數值計算,從快速入門的C編程語言及其SDK開始。然后,這本書深入到使用C的計算方法的漸進更復雜的應用數學公式的例子貫穿始終,并在最后一個更大的,更完整的應用。
Numerical C以二次公式開始,用于尋找代數方程的解,這些代數方程模擬諸如價格與需求、上漲與運行或下滑等情況。在本書后面,你將學習聯立方程的增廣矩陣法。
您還將介紹蒙特卡羅方法模型對象,這些對象可以作為真實系統建模的一部分自然產生,例如復雜的道路網絡、中子的傳輸或股票市場的演化。此外,蒙特卡羅方法的集成檢查曲線下的面積,包括渲染或射線跟蹤和一個地區的陰影。
此外,您將使用積差相關系數:相關是一種用于研究兩個定量連續變量(例如年齡和血壓)之間關系的技術。在這本書的最后,你會有一個感覺,什么電腦軟件可以做,以幫助你在你的工作和應用一些方法直接學習到你的工作。
你會學到什么
這本書是給誰看的
具有基本數學知識(學校水平)和一些基本編程經驗的人。這對于那些可能在數學或其他領域(例如,生命科學、工程或經濟學)工作并需要學習C編程的人來說也很重要。
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改進您的編程技術和方法,成為一個更有生產力和創造性的Python程序員。本書探索了一些概念和特性,這些概念和特性不僅將改進您的代碼,而且還將幫助您理解Python社區,并對Python哲學有深入的了解和詳細的介紹。
專業的Python 3,第三版給你的工具寫干凈,創新的代碼。它首先回顧了一些核心的Python原則,這些原則將在本書后面的各種概念和示例中進行說明。本書的前半部分探討了函數、類、協議和字符串的各個方面,描述了一些技術,這些技術可能不是常見的知識,但它們共同構成了堅實的基礎。后面的章節涉及文檔、測試和應用程序分發。在此過程中,您將開發一個復雜的Python框架,該框架將整合在本書中所學到的思想。
這個版本的更新包括Python 3中迭代器的角色、用Scrapy和BeautifulSoup進行web抓取、使用請求調用沒有字符串的web頁面、用于分發和安裝的新工具等等。在本書的最后,您將準備好部署不常見的特性,這些特性可以將您的Python技能提升到下一個級別。
你將學習
這本書是給誰看的 熟悉Python的中級程序員,希望提升到高級水平。您應該至少編寫了一個簡單的Python應用程序,并且熟悉基本的面向對象方法、使用交互式解釋器和編寫控制結構。
本書通過提供真實的案例研究和示例,為使用Python庫進行機器學習提供了堅實的基礎。它涵蓋了諸如機器學習基礎、Python入門、描述性分析和預測分析等主題。包括高級機器學習概念,如決策樹學習、隨機森林、增強、推薦系統和文本分析。這本書在理論理解和實際應用之間采取了一種平衡的方法。所有的主題都包括真實世界的例子,并提供如何探索、構建、評估和優化機器學習模型的逐步方法。