Wybrane metody numeryczne z przykładami zastosowań w zadaniach inżynierskich

Stanisław Rosłoniec

W opracowaniu przedstawiono wybrane metody numeryczne wykorzystywane do rozwiązywania układów równań liniowych i nieliniowych, interpolowania i aproksymowania funkcji jednej zmiennej, całkowania funkcji jednej i wielu zmiennych, różniczkowania funkcji jednej i wielu zmiennych oraz całkowania układów równań różniczkowych zwyczajnych. Wszystkie przedstawione metody zilustrowano przykładami wynikającymi z konkretnych zadań inżynierskich. Skrypt ten może być wykorzystywany w szkołach wyższych o profilu technicznym.   Prezentowane, już trzecie, wydanie podręcznika zostało znacznie zmienione. Całkowicie nowym rozdziałem jest rozdział 2, traktujący o numerycznych metodach rozwiązywania zagadnień własnych macierzy algebraicznych. W pierwszym z jego podrozdziałów przedstawiono standardowe metody wyznaczania wartości i wektorów własnych macierzy trójdiagonalnych. Następnie przedstawiono kolejno wersje metody potęgowej i przykłady metod transformacyjnych jakimi są metody Jacobiego, Givensa i przekształcenia QR. W końcowej części rozdziału podano przykład ilustrujący procedurę ortogonalizacji Grama-Schmidta.   Do najistotniejszych uzupełnień wprowadzonych do rozdziału 3, poświęconego metodom rozwiązywania pojedynczych równań nieliniowych, należy zaliczyć: rozszerzenie opisu metody Laguerre’a, prezentację metod Pegaza i Illinois będących ulepszonymi wersjami metody cięciw oraz omówienie metody macierzy towarzyszącej i metody Mullera. Rozdział 4, poświecony numerycznym metodom rozwiązywania układów równań nieliniowych, rozszerzono o opis metody Broydena, która jest wielowymiarowym odpowiednikiem metody siecznej opisanej w podrozdziale 3.2.3. Rozdział 5 traktujący o metodach interpolacji i aproksymacji funkcji jednej zmiennej rozszerzono o bardziej szczegółowy opis wymagań nakładanych na sześcienną funkcję sklejaną i wprowadzenie uzupełniającej formy zapisu tej funkcji. Ponadto opisano sposób interpolacji za pomocą liniowej kombinacji B-funkcji sklejanych trzeciego stopnia. Drugim, nowo opracowanym rozdziałem jest rozdział 6 poświęcony metodom interpolacji i aproksymacji funkcji dwóch zmiennych. Rozdział ten obejmuje: metodę kolejnych, jednowymiarowych interpolacji, metodę bezpośredniej, dwuwymiarowej interpolacji za pomocą wielomianu drugiego stopnia i dwuwymiarowej B-funkcji sklejanej. Istotę dwuwymiarowej, średniokwadratowej aproksymacji omówiono wykorzystując jako funkcję aproksymującą uogólniony wielomian dwóch zmiennych określony przez 9 niezależnych współczynników. Rozdział 7 został rozszerzony przez wprowadzenie przykładu obliczeniowego ilustrującego 7-węzłową kwadraturę Gaussa-Legendre’a i algorytmu 15-węzłowej kwadratury Gaussa-Kronroda G7-K15. Podwyższoną dokładność obliczeń wykonanych według tej kwadratury potwierdzają wyniki prezentowane przykładzie 7.8.   Kolejnym, rozszerzonym rozdziałem jest rozdział 9 poświęcony metodom numerycznego całkowania równań różniczkowych zwyczajnych. Rozważane w tym rozdziale zadanie rozwiązywania zagadnienia granicznego, patrz podrozdział 9.6, zostało wzbogacone w wyniku omówienia podstaw metod kollokacji i Galerkina wraz z ilustrującymi je przykładami. Jako funkcje aproksymujące wyznaczane numerycznie rozwiązanie zastosowano standardowe, sześcienne funkcje sklejane i B-funkcje sklejane trzeciego stopnia.   Kończąc, pragnę wyrazić przekonanie, że przedkładana książka okaże się być interesująca i użyteczna dla wielu czytelników.

Zaufanie i kontrola w sieciach teleinformatycznych

Krzysztof Perlicki

Książka składa się z ośmiu rozdziałów. W rozdziale pierwszym (Rozwój sieci teleinformatycznych) przedstawiono, mający miejsce w ostatnich latach, rozwój sieci teleinformatycznych prowadzący do pojawienia się koncepcji sieci kognitywnych. W rozdziale drugim (Zagrożenia dla sieci teleinformatycznych) podjęto próbę systematyzacji zagrożeń dotyczących sieci teleinformatycznych pracujących w różnych warunkach eksploatacyjnych. W rozdziale trzecim (Ogólna charakterystyka zaufania) przedstawiono pojęcie zaufania w aspekcie filozofii, socjologii, polityki, zarządzania i systemów wieloagentowych. W rozdziale czwartym (Zaufanie w środowisku technicznym) omówiono możliwości stosowania do opisu zaufania różnych narzędzi matematycznych, m.in. wnioskowania bayesowskiego, teorii gier i zbiorów rozmytych. W rozdziale piątym (Rola zaufania w funkcjonowaniu sieci teleinformatycznych) przedstawiono zastosowanie pojęcia zaufania do analizy funkcjonowania sieci teleinformatycznych. Zaproponowano sposób formalizacji pojęcia zaufania w oparciu o parametry techniczne opisujące funkcjonowanie sieci teletransmisyjnych. W rozdziale szóstym (Odporność sieci teleinformatycznych) omówiono pojęcie odporności sieci teleinformatycznych oraz związane z nią procedury oceny pogorszenia jakości pracy sieci. W rozdziale siódmym (Bezpieczeństwo sieci teleinformatycznych) przeprowadzono analizę podatności głównych elementów składowych sieci teleinformatycznych na cyberzagrożenia. Rozdział ósmy (Kontrola i sterowanie w sieciach teleinformatycznych) zawiera omówienie cyklu życia sieci teleinformatycznych oraz propozycję metody testowania sieci. W rozdziale opisano możliwości realizacji wybranych metod służących do zabezpieczania transmitowanego sygnału przed różnego typu intencjonalnymi i nieintencjonalnymi zagrożeniami.

Zbiór zadań z podstaw teoretycznych kryptografii i ochrony informacji

Tomasz Adamski

Książka jest zbiorem zadań z rozwiązaniami z podstaw teoretycznych kryptografii i kryptograficznej ochrony informacji. Poszczególne rozdziały dotyczą różnych fragmentów tej dziedziny. Rozdział pierwszy zawiera zadania z szyfrów klasycznych. Rozdział drugi koncentruje się na zagadnieniach zasadniczych dla kryptografii – teorii kongruencji i obliczeniach resztowych. Kolejne rozdziały dotyczą podstaw algebraicznych kryptografii, szyfrów symetrycznych i asymetrycznych oraz podpisów cyfrowych.

Zostań mistrzem Arduino. Projekty dla początkujących i zaawansowanych

Jon Hoffman

Arduino od wielu lat cieszy się niesłabnącą popularnością wśród miłośników elektroniki, robotyki i tych, którzy lubią w domowym zaciszu zbudować sobie własny gadżet. Arduino może komunikować się z komputerem, posiada także porty służące do podłączania zewnętrznych elementów elektronicznych, takich jak silniki, przekaźniki, fotodiody, diody laserowe, głośniki, mikrofony itp. Oprogramowanie służące do programowania Arduino jest dostępne za darmo. To wszystko sprawia, że platforma może posłużyć do budowy najprzeróżniejszych robotów, sterowników, czujników czy interfejsów do komunikacji z innymi urządzeniami. Ta książka jest wszechstronnym przewodnikiem, dzięki któremu w pełni wykorzystasz Arduino. Z jej pomocą szybko zdobędziesz wiedzę o elementach elektroniki i programowania, aby wkrótce tworzyć zaawansowane projekty Arduino. Znajdziesz tu mnóstwo praktycznych wzorów i przykładów do ćwiczeń. Rozpoczniesz od podstaw elektroniki, dzięki którym zrozumiesz zagadnienia dotyczące komponentów, układów i prototypów. Następnie poznasz podstawy kodowania, dowiesz się, jak posługiwać się Arduino IDE, jak podłączyć Arduino do komputera i jak uruchamiać własne projekty. Kolejne rozdziały książki dotyczą małych projektów, dzięki którym nauczysz się wykorzystywać do budowania własnych urządzeń wyświetlacze LCD, silniki krokowe, syntezatory mowy, a nawet technologie bezprzewodowe! W tej książce: podstawy teorii elektroniki i obwodów Arduino IDE i podstawowe operacje w języku C sterowanie diodami LED za pomocą kodu stosowanie silników krokowych w budowie robota zdalne sterowanie Arduino za pomocą RF i Bluetooth budowa generatora dźwięków z przyciskami Arduino już masz. Teraz potrzebujesz tylko wyobraźni!

Zrób to sam. Generowanie ruchu, światła i dźwięku za pomocą Arduino i Raspberry Pi

Simon Monk

Elektronika jest dziedziną dla wymagających. Wydaje się bardzo skomplikowana, a przyswojenie sobie choćby samych jej podstaw wymaga nie lada wysiłku. Żyjąc w świecie zdominowanym przez elektronikę, warto jednak pokusić się o znajomość jej prawideł. Zwłaszcza że dzięki płytkom Arduino i Raspberry Pi rozpoczęcie nauki jest bardzo proste. Istnieje tylko jedno niebezpieczeństwo: te płytki niepostrzeżenie mogą rozbudzić niepohamowaną ciekawość i stać się prawdziwą pasją! Ta książka jest przewodnikiem po elektronice dla początkujących. Szczegółowe i praktyczne instrukcje przeprowadzą Cię krok po kroku przez wiele projektów, dzięki czemu mimochodem przyswoisz sobie podstawy elektroniki i równocześnie odkryjesz potencjał płytek Arduino i Raspberry Pi. Szybko nauczysz się sterować pracą diod LED, różnych silników, cewek, urządzeń zasilanych prądem przemiennym, grzejników, urządzeń chłodniczych, wyświetlaczy i generatorów dźwięku. Dowiesz się, jak możesz monitorować pracę tych urządzeń i kierować nimi poprzez internet. Dzięki tym popularnym platformom możesz nawet zaprojektować inteligentny dom z Twoim własnym systemem sterowania! W tej książce między innymi: Wiele wciągających projektów, od najprostszych po bardziej złożone Wyjaśnienia dotyczące zastosowań Arduino i Raspberry Pi oraz różnic między nimi Przystępnie podane podstawy elektroniki Wskazówki niezbędne przy samodzielnym tworzeniu systemów sterujących Inspiracje i pomysły związane z internetem rzeczy (IoT) Arduino i Raspberry Pi — steruj światłem, dźwiękiem, ruchem!