跨領域物理視算：力學與電磁系統之視覺化、模擬與平行運算

教育部專案計畫補助跨領域教材 -唯一使用Visual Fortran之計算物理教材 -全書十章共25個f90程式及25個應用程式 -所有應用程式均可立即於Windows下執行 -隨書附贈程式光碟 -支援網站http://spy.pccu.edu.tw/comphy 本書的特點有三： 一、使用Visual Fortran程式語言 在計算物理課程使用Fortran者甚多，但使用Visual Fortran則極少，它可以兼顧使用者對於高效能運算與即時繪圖之需求。 二、Visual Fortran之二維、三維繪圖、動畫、影像及音效之處理 繪圖、動畫、影像及音效是學生極感興趣的主題，本教材可協助學生自行創作圖形、動畫及音效，提升學習興趣及效果。 三、PVM與MPI平行運算系統之詳盡介紹 PVM與MPI平行運算系統大部分使用Unix或Linux系統，本教材介紹Windows版本，讓使用者很容易即可利用電腦實驗室汰換的電腦，自行架設及使用平行運算系統。 目次： 前言 第一部 程式語言與編譯器 第一章 Compaq Visual Fortran簡介 1.1　Fortran77、Fortran90與Compaq Visual Fortran 1.2　Compaq Visual Fortran的視窗介面 1.3　檔案的開啟與讀寫(open, read and write) 1.4　使用常用副程式及程式庫(subroutine and library) 第二章 使用Compaq Visual Fortran 繪圖 2.1　Visual Fortran的科學繪圖模組scigraph 2.2　使用Compaq Visual Fortran直接繪圖 2.3　以Visual Fortran繪出3D互動立體圖 第三章 進階繪圖： 影像處理(Image Processing) 與旅行銷售員問題(Travelling Salesman Problem) 3.1　簡介 3.2　Visual Fortran影像處理系統 3.3　image03.f90 3.4　旅行銷售員問題 3.5　tsp03.f90 第二部 計算物理：電磁學、力學、非線性與最佳化問題 第四章 靜電位的解析解與數值解 4.1　簡介 4.2 Laplace's Equation的解析解與數值解 4.3 三個範例之解析解與數值解 4.4 3Dplot24.f90 第五章 力學與電路系統中的線性與非線性振盪 5.1　簡介 5.2　解運動方程式 5.3　X-t, V-t圖與X-V相空間 5.4　佛科擺與卡皮查擺 5.5　Oscillator57.f90 第六章 Lorenz system的模擬、電路實驗與多媒體呈現 6.1　簡介 6.2　Lorenz system的2D與3D圖 6.3　混沌音樂(Chaos Music) 6.4　Chua Circuit 6.5　Lorenz06.f90 6.6　beep06.f90 6.7　bell06.f90 第七章 多體系之間的競爭問題 7.1　簡介 7.2　Volterra-Lotka 競爭方程組 7.3　中歐狐狸狂犬病的流行病模型

黃信健 美國洛杉磯加州大學物理系博士，任教於中國文化大學物理系。

前言 第一部 程式語言與編譯器 第一章 Compaq Visual Fortran簡介 1.1　Fortran77、Fortran90與Compaq Visual Fortran 1.2　Compaq Visual Fortran的視窗介面 1.3　檔案的開啟與讀寫(open, read and write) 1.4　使用常用副程式及程式庫(subroutine and library) 第二章 使用Compaq Visual Fortran 繪圖 2.1　Visual Fortran的科學繪圖模組scigraph 2.2　使用Compaq Visual Fortran直接繪圖 2.3　以Visual Fortran繪出3D互動立體圖 第三章 進階繪圖： 影像處理(Image Processing) 與旅行銷售員問題(Travelling Salesman Problem) 3.1　簡介 3.2　Visual Fortran影像處理系統 3.3　image03.f90 3.4　旅行銷售員問題 3.5　tsp03.f90 第二部 計算物理：電磁學、力學、非線性與最佳化問題 第四章 靜電位的解析解與數值解 4.1　簡介 4.2 Laplace's Equation的解析解與數值解 4.3 三個範例之解析解與數值解 4.4 3Dplot24.f90 第五章 力學與電路系統中的線性與非線性振盪 5.1　簡介 5.2　解運動方程式 5.3　X-t, V-t圖與X-V相空間 5.4　佛科擺與卡皮查擺 5.5　Oscillator57.f90 第六章 Lorenz system的模擬、電路實驗與多媒體呈現 6.1　簡介 6.2　Lorenz system的2D與3D圖 6.3　混沌音樂(Chaos Music) 6.4　Chua Circuit 6.5　Lorenz06.f90 6.6　beep06.f90 6.7　bell06.f90 第七章 多體系之間的競爭問題 7.1　簡介 7.2　Volterra-Lotka 競爭方程組 7.3　中歐狐狸狂犬病的流行病模型 7.4　Rapoport的軍火競賽模型 7.5　化學振盪反應 第三部 PVM與MPI平行運算系統 第八章 PVM平行運算系統之架設與測試 8.1　簡介 8.2　軟硬體需求 8.3　系統架設 8.4　平行運算原理與架構 8.5　測試實例 8.6　psdot08.f 8.7　circle08.f 8.8　laplacePVM08.f 第九章 MPI平行運算系統I：系統架設與測試 9.1　簡介 9.2　MPI系統之架設與測試 9.3　hello09.f90 9.4　pi09.f 9.5　LaplaceMPI09.f 第十章 MPI平行運算系統II：波動與熱傳 10.1　簡介 10.2　波方程式 10.3　wave10.f90 10.4　熱傳導方程式 10.5　heat101.f90 10.6　heat102.f90 10.7　以MPI解波方程式 10.8　waveMPI10.f90 10.9　以MPI解熱傳導方程式 10.10 heatMPI10.f90 參考文獻