科学程序员的阅读列表

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科学程序员的阅读列表

c++cfortranscientific-computing

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我正在努力成为一名科学程序员。我的数学和统计背景足够，但在编程方面缺乏经验。我发现很难学习如何使用语言进行科学编程，因为大多数SP的参考资料都是琐碎的。

我的工作涉及统计/金融建模，没有涉及物理模型。目前，我广泛使用Python与numpy和scipy。我也熟悉R/Mathematica,具备阅读C/C++代码的能力，但没有Fortran的经验。

我不知道这是否是一位科学程序员所需的好编程语言列表。如果是，那么有哪些适用于科学领域的语言语法和设计模式的阅读清单呢？

- leon

你将使用哪些编程语言？ - James Black

@ James。在原型设计中，我需要能够快速或高效地完成工作的任何东西。我没有受到几乎任何限制，但必须是其他人可以阅读的内容。 - leon

“这是问题的设计模式在科学环境中的语言。即使那些声称涵盖此类内容的书籍通常都是胡说八道。学习C++，让经验（和数值计算）教你，或者坚持使用R或Numpy（两者都很棒）。" - Alexandre C.

17个回答

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我强烈推荐

Barton 和 Nackman 所著的《Scientific and Engineering C++: An Introduction with Advanced Techniques and Examples》。虽然有些年代久远，但内容非常优秀。如果你喜欢用 C、C++ 或 Fortran 编程语言，那么 Numerical Recipes 就是一部非常全面且能让你从中学到很多东西的优秀指南，但并不总是为每个问题选择了最佳算法。

此外，我也很喜欢 Karniadakis 所著的《Parallel Scientific Computing in C++ and MPI: A Seamless Approach to Parallel Algorithms and their Implementation》，越早开始学习并行计算就越好。

- High Performance Mark

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任何情况下都不要使用Numerical Recipes来尝试学习编程语言。 - Graphics Noob

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糟糕，太晚了，大约晚了25年。哦，多么浪费的人生啊。我坚持认为《数值计算方法》是学习科学编程的绝佳教材，这不仅仅是关于一门编程语言。 - High Performance Mark

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数值计算方法25年前还可以，但今天已经过时了。 - J D

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我的第一个建议是，您可以查看您所在领域的前五所大学，了解他们正在教授什么以及教授使用哪些研究方法。这样您就可以发现相关的语言/方法。

此外，请看这个stackoverflow问题（“在科学环境中编程的实践”）。

您正在进行统计/金融建模吗？我自己在这个领域使用R, 它正在迅速成为统计分析的标准，特别是在社会科学领域，但在金融领域也是如此（例如，请参见http://rinfinance.com）。Matlab可能仍然在工业界使用更广泛，但我有一种感觉，这可能正在改变。如果性能是主要因素，我只会退而求其次使用C++。

查看这些相关问题以获取有关R相关阅读材料的帮助：

就统计和金融方面的书籍推荐而言，我认为最好的选择仍然是 David Ruppert 的 "Statistics and Finance"（你可以在这里找到大部分 R 代码，作者的网站上有 MATLAB 代码）。

最后，如果你的科学计算不涉及统计学，那么我认为Mathematica是最好的工具。在程序员中似乎很少提到它，但在我看来，它是纯科学研究的最佳工具。它比matlab更好地支持积分和偏微分方程等事项。他们在wolfram网站上有一份很好的书籍列表。

- Shane

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关于编程语言，我认为你已经涵盖得很全面了。Python适用于实验和原型开发，Mathematica在处理理论问题时非常好用，如果需要进行严格的数字计算，则可以使用C/C++。我还建议您了解汇编语言和函数式语言（例如Haskell），不是因为您需要使用它们，而是因为它们对您的编程技能和风格以及所带来的概念影响很大。它们未来也许会派上用场。我认为学习并行编程（并发/分布式）非常重要，因为这是获取某些科学问题所需的计算能力的唯一方法。在这方面接触函数式编程将非常有帮助，无论您是否真正使用函数式语言来解决问题。 不幸的是，我没有太多阅读建议，但您可能会发现《科学家和工程师的数字信号处理指南》很有帮助。

- Artelius

我非常欣赏 Haskell :) - leon

在这种情况下，学习汇编语言。我个人认为最好的方法是使用汇编语言编写一个玩具内核，因为除此之外，你还将学到很多其他东西。 - Artelius

哦，对了，还有《计算机程序设计艺术》（作者Knuth）。 - Artelius

通过学习汇编语言，你将会学到无数的事情，但这就像是说在学习生物学之前先学习物理学。当然，你会学到很多知识，但(a) 并非每个人都需要深入了解计算机或软件的工作原理（虽然具备更广泛的知识也是一件好事），(b) 还有其他更适用于他的研究领域的路径，可以提供更多的见解。 - metal

@mlimber：这是一个观点问题。请注意，我在这个问题上使用了“建议”和“我的看法”。原帖发布者应该选择适合自己的东西。 - Artelius

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我是一名科学程序员，过去两年刚进入这个领域。我对生物和物理建模更感兴趣，但我想你要找的东西可能非常相似。当我申请工作和实习时，有两件事我认为不那么重要，但导致我错失机会。其中一个是MATLAB，已经有人提到了。另一个是数据库设计——无论你在SP的哪个领域，都可能有大量需要管理的数据。

Michael Hernandez的书《Database Design for Mere Mortals》被推荐给我，作为一个很好的起点，并在我的准备工作中帮助了我很多。如果你还没有了解一些基本的SQL，我也建议你至少了解一下。

- tordal

6

我建议任何一本数值计算书籍（选择一种语言）都会很有用。