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Monte Carlo methods in statistical physics( 统计物理学中的蒙特卡罗方法)
发布日期:2014-03-13  浏览

[内容简介]
《统计物理学中的蒙特卡罗方法》的主要对象,是对蒙特卡罗模拟方法应用于经典统计力学感兴趣的读者。它可以用作模拟方法,或统计物理课程的教科书,也是蒙特卡罗方法入门者自学,以及专业学者了解近十年出现的新的精妙模拟技术的良好选择。
   本书主要阐述如何有效地进行蒙特卡罗模拟。书中对metropolis算法进行了详细的介绍。本书讲述了如下几种蒙特卡罗算法,即簇算法、多重网格法、 序参量守恒模型的非局域算法、熵抽样算法、模拟退火算法和连续时间法。在本书的最后几章,论述了在蒙特卡罗模拟运行中存在的一般问题,较详细地讲述了数据 分析的方法和蒙特卡罗模拟中特有的一些技巧。其中数据分析的方法主要包括观测量估计的一般方法、相关函数、标准差等;蒙特卡罗模拟中的技巧,主要有单矩形 图方法、多矩形图方法、有限尺度缩放法和蒙特卡罗重整群等。
   本书对算法的讲解,主要通过例子完成。每章开始,都有对模型的简要介绍,所以,本书不要求读者熟悉模型的物理背景,只假定读者具备大学低年级水平的统计 力学与热力学的基础知识。如果读者要实际编写蒙特卡罗程序,需要有比较好的fortran或c语言编程水平,但无此也不影响对本书的理解。而在掌握了算法 的基本原理后,自己再写相应的程序就很容易了。但是读别人的程序也有一个好处,可以学习编写高效程序的技巧和技术。正因为此,在本书结尾的附录部分,收集 了部分常见的蒙特卡罗算法程序实例。
  在书中每章的最后还包含一些问题,供感兴趣的读者完成。其中一部分是纯分析的,最好由读者书面完成;其他的要求读者编写出一个短的程序。本书的最后给出了分析类问题的答案,编程问题则有分类提示。

[目次]

(一)平衡蒙特卡罗模拟:统计力学;平衡;数值方法;蒙特卡罗方法的简要历史;热平衡蒙特卡罗模拟的基本原理;伊辛模型与metropolis算法;伊辛模型的其它算法;序参量守恒的伊辛模型;无需自旋模型;冰模型;蒙塔卡罗数据分析
(二)非均衡模拟:非均衡蒙特卡罗模拟;伊辛模型的非平衡模拟;表面科学中的蒙特卡罗模拟;雷普顿模型。
(三)实施:格与数据结构;并行计算机上的蒙特卡罗模拟;多自旋编码;随机数;答案;编程实例。

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