第1章科学计算选Python理由

科学计算（scientific computing）指的是在科学与工程领域，借助计算机进行数学建模以及数值分析技术，从而分析并解决各类问题的过程。科学问题涵盖了多个学科领域，例如地球科学、空间科学、社会科学、生命科学、物理学以及形式科学等。这些学科几乎覆盖了当前所有已知的科学研究范畴，从传统的自然科学到现代的工程学科，如计算机科学等均包含其中。工程问题则涉及从土木工程、电子工程到（最新的）生物医学工程等多个方面的问题。

本章将探讨以下内容：
科学计算的基本概念
科学计算的操作流程
涉及科学与工程领域的计算实例
应对复杂问题的方法
近似值、误差及相关统计术语
误差分析的核心理念
计算机算法与浮点数运算
Python语言的背景概述
选择Python进行科学计算的原因

数学建模是一种通过数学术语来描述设备、物体、现象及观念的行为过程。通常情况下，这种建模方式有助于人们更加深入地理解设备或物体的行为特征及观测数据，并能够对未来的趋势进行预测，或者推导出尚未被观测或测量的结果。数值分析是计算机科学技术和数学之间的交叉研究领域，其主要任务是设计并实现算法以解决自然科学（如物理学、生物学和地球科学）、社会科学（如经济学、心理学和社会学等）、工程学、医学以及商学等方面的问题。

Python具备一个专门用于研究多体动力学的软件包及其相关工作流程，