
【计】 semi-numerical algorithm
half; in the middle; semi-
【计】 semi
【医】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【经】 quasi
【计】 numerical algorithms
半数值算法(Semi-Numerical Algorithm)指介于纯数值计算与符号计算之间的混合型数学计算方法。其核心特征是通过有限精度运算与近似模型相结合,在保证计算效率的同时,实现特定场景下的数值稳定性。根据《计算机科学技术名词》第三版定义,这类算法常用于处理离散系统与连续系统交叉的复杂问题。
从计算数学角度分析,半数值算法包含三个核心特征:
该算法在工程领域具有广泛应用,包括有限元分析中的边界条件处理(参考《工程计算方法》第5章)、金融衍生品定价模型(见Journal of Computational Finance 2023年刊),以及量子计算中的噪声模拟(Nature子刊2024年研究成果)。中国计算机学会将其列为"智能计算基础理论"重点研究方向,相关理论框架可参考《数值分析前沿》专著(高等教育出版社,2024)。
“半数值算法”是计算机科学中一个特定领域的术语,主要与高德纳(Donald E. Knuth)的经典著作《计算机程序设计艺术》第二卷相关。以下是详细解释:
半数值算法指介于纯数值计算(如浮点运算)和非数值算法(如排序、搜索)之间的一类算法,其特点包括:
研究对象:涉及数值问题但需结合离散数学或结构化处理,例如:
实现复杂性:虽然现代编程语言已将其封装为库函数,但底层算法设计往往需要兼顾数学理论与工程优化。例如,快速傅里叶变换(FFT)虽属数值计算,但其高效实现涉及分治策略和内存管理,属于半数值算法的典型。
高德纳在《计算机程序设计艺术》第二卷中系统阐述了这类算法,强调其“艺术性”——即通过数学严谨性与工程实践的结合,实现高效且可靠的解决方案。书中还深入探讨了数值稳定性、误差传播等关键问题,为后续研究奠定了基础。
如需进一步了解,可参考CSDN文库中《计算机程序设计艺术》第二卷的相关资源。
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