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数学建模实验报告4酵母培养物离散阻滞增长模型

数学建模实验报告4酵母培养物离散阻滞增长模型
数学建模实验报告4酵母培养物离散阻滞增长模型

一.实验题目:

已知从测量酵母培养物增长的实验收集的数据如表:

时刻/h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 生物量/g 513.3 559.7 594.8 629.4 640.8 651.1 655.9 659.6 661.8

二.实验要求

1、作图分析酵母培养物的增长数据、增长率、与相对增长率.

2、建立酵母培养物的增长模型.

3、利用线性拟合估计模型参数,并进行模型检验,展示模型拟合与预测效果图.

4、利用非线性拟合估计模型参数,并进行模型检验,展示模型拟合与预测效果图.

5、请分析两个模型的区别,作出模型的评价.

三.实验内容

(1)对于此问,可直接根据数据作图

先求相对增长率随时间的变化,程序如下:

k=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18];

x=[9.6,18.3,29.0,47.2,71.1,119.1,174.6,257.3,350.7,441.0,513.3,559.7,594.8,629.4,640.8,651. 1,655.9,659.6,661.8];

n=1;

for n=1:18

dx(n)=x(n+1)-x(n);

end

r=dx./x(1:18);

plot(0:17,r,'kv')

xlabel('时间k(小时)'),ylabel('增长率(%)')

title('增长率与时间')

模拟效果图如下:

时间 k(小时)

增长率 (%)

增长率与时间

再求增长量随时间的变化,程序如下:

k=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18];

x=[9.6,18.3,29.0,47.2,71.1,119.1,174.6,257.3,350.7,441.0,513.3,559.7,594.8,629.4,640.8,651.1,655.9,659.6,661.8]; n=1;

for n=1:18

dx(n)=x(n+1)-x(n); end

plot(0:17,dx,'ko')

xlabel('时间k (小时) '),ylabel('增长量 (克)') title('增长量与时间')

模拟效果图如下:

2

4

6

81012

14

16

18

时间 k(小时)

增长量 (克)

增长量与时间

(2)建立酵母培养物的模型 k---时刻(小时);

x(k)---酵母培养物在第k 小时的生物量(克);

r(k)---用前差公式计算的生物量在第k 小时的增长率; r---生物量的固有增长率; N---生物量的最大容量。

在营养有限的环境下,假设用前差公式计算的增长率r(k)随着生物量x(k)的增加而线性递减,即

r_k=(x_(k+1)-x_k)/x_k=r*(1-x_k/N),k=0,1,2… 根据以上模型假设,即可建立离散阻滞增长模型 x_(k+1)=x_k+r*x_k*(1-x_k/N),k=0,1,2…

(3)首先,根据r_k 和x_k 的数据多项式拟合出(2)问中的r,N ;然后根据生物量的观测数据直接取x_0=9.6,用(2)问中的循环语句进行迭代计算,算出0~18小时酵母生物量的模拟值,并计算误差平方和,绘制模拟效果图和模拟误差图。 程序如下:t=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18];

x=[9.6,18.3,29.0,47.2,71.1,119.1,174.6,257.3,350.7,441.0,513.3,559.7,594.8,629.4,640.8,651.1,655.9,659.6,661.8];

r=(x(2:19)-x(1:18))./x(1:18); a1=polyfit(x(1:18),r,1); r1=a1(2),N1=-a1(2)/a1(1) x1=x(1); for k=1:18

x1(k+1)=x1(k)+r1*x1(k)*(1-x1(k)/N1); end

resd1=x-x1;sse1=sum(resd1.^2) subplot(2,1,1),plot(t,x,'k*',t,x1,'ks')

axis([-1,19,0,670]),legend('观测值 ','模拟值 ',4) xlabel('时间 k(小时)'),ylabel('生物量 x_k(克)') title('离散阻滞增长模型的线性模拟效果图 ') subplot(2,1,2),plot(t,resd1,'k.',[-1,19],[0,0],'k') axis([-1,19,-40,40])

xlabel('时间k(小时)'),ylabel('模拟误差') title('离散阻滞增长模型的线性模拟误差')

线性拟合结果如下:

R1=0.66935 N1=635.71 sse1=6293.2

线性模拟效果图如下:

0200400

600时间 k(小时)

生物量 x k (克)

离散阻滞增长模型的线性模拟效果图

2

4

6

81012

14

16

18

-40

-2002040时间k(小时)

模拟误差

离散阻滞增长模型的线性模拟误差

(4)对于此问,可以利用MATLAB统计工具箱的非线性拟合函数nlinfit计算参数r和N 以及初始值x_0的值,使得误差平方和达到最小值。困难在于待拟合的函数模型不是熟悉的初等函数,而是数列递推关系,但是非线性拟合函数nlinfit仍然胜任。

程序如下:

函数:

function y=Untitled(b,x)

y=zeros(size(x));

y(1)=b(3);

for k=2:length(x)

y(k)=y(k-1)+b(1).*y(k-1).*(1-y(k-1)./b(2));

end

脚本:

t=0:18;

x=[9.6,18.3,29.0,47.2,71.1,119.1,174.6,257.3,350.7,441.0,513.3,559.7,594.8,629.4,640.8,651. 1,655.9,659.6,661.8];

[a2,resd2]=nlinfit(t,x,@Untitled,[0.5,660,9.6])

sse2=sum(resd2.^2)

subplot(2,1,1)

plot(t,x,'k*',t,Untitled(a2,t),'ks')

axis([-1,19,0,670])

legend('观测值','模拟值',4)

xlabel('时间k(小时)'),ylabel('生物量x_k(克)')

title('离散阻滞增长模型的非线性模拟效果图')

subplot(2,1,2)

plot(t,resd2,'k.',[-1,19],[0,0],'k')

axis([-1,19,-40,40])

xlabel('时间k(小时)'),ylabel('模拟误差')

title('离散阻滞增长模型的非线性模拟误差')

非线性拟合结果如下:

A2=0.56037 652.46 15

Sse2=1353.5

非线性模拟效果图如以下:

0200400

600时间 k(小时)

生物量 x k (克)

离散阻滞增长模型的非线性模拟效果图

2

4

6

81012

14

16

18

-40

-2002040时间 k(小时)

模拟误差

离散阻滞增长模型的非线性模拟误差

(5)两个模型的区别及评价分别如下:

由线性拟合得出的结果和模拟效果图可知,计算结果即固有增长率r=0.66935,大容量N=635.71,误差平方和等于6293.2。计算结果以及模拟误差图表明,线性拟合能够用离散阻滞模型模拟酵母培养物生物量的变化趋势,前半段的误差很小,但后半段的误差很大,误差平方和很大。另外,最大容量N 的估计值偏低。总之,线性拟合的模拟效果不够令人满意。

由拟和结果及模拟效果图可知,固有增长率r=0.56073,最大容量N=652.46,初始值x_0=15,误差平方和等于1353.5,计算结果以及模拟效果图和模拟误差图表明,非线性拟合能够更好地用离散阻滞增长模型模拟酵母培养物生物量的变化趋势,误差平方和比线性拟合明显下降。另外最大容量N 的估计值也比线性拟合更合理。总之,非线性拟合的模拟效果比较令人满意。今后计算差分方程的数据拟合问题,一般都采用这种非线性拟合方法。

数学模型实验报告

数学模型实验报告 实验内容1. 实验目的:学习使用lingo和MATLAB解决数学模型问题 实验原理: 实验环境:MATLAB7.0 实验结论: 源程序 第4章:实验目的,学会使用lingo解决数学模型中线性规划问题1.习题第一题 实验原理: 源程序: 运行结果: 、 管 路 敷 设 技 术 通 过 管 线 不 仅 可 以 解 决 吊 顶 层 配 置 不 规 范 高 中 资 料 试 卷 问 题 , 而 且 可 保 障 各 类 管 路 习 题 到 位 。 在 管 路 敷 设 过 程 中 , 要 加 强 看 护 关 于 管 路 高 中 资 料 试 卷 连 接 管 口 处 理 高 中 资 料 试 卷 弯 扁 度 固 定 盒 位 置 保 护 层 防 腐 跨 接 地 线 弯 曲 半 径 标 等 , 要 求 技 术 交 底 。 管 线 敷 设 技 术 中 包 含 线 槽 、 管 架 等 多 项 方 式 , 为 解 决 高 中 语 文 电 气 课 件 中 管 壁 薄 、 接 口 不 严 等 问 题 , 合 理 利 用 管 线 敷 设 技 术 。 线 缆 敷 设 原 则 : 在 分 线 盒 处 , 当 不 同 电 压 回 路 交 叉 时 , 应 采 用 金 属 隔 板 进 行 隔 开 处 理 ; 同 一 线 槽 内 强 电 回 路 须 同 时 切 断 习 题 电 源 , 线 缆 敷 设 完 毕 , 要 进 行 检 查 和 检 测 处 理 。 、 电 气 课 件 中 调 试 对 全 部 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 , 在 安 装 过 程 中 以 及 安 装 结 束 后 进 行 高 中 资 料 试 卷 调 整 试 验 ; 通 电 检 查 所 有 设 备 高 中 资 料 试 卷 相 互 作 用 与 相 互 关 系 , 根 据 生 产 工 艺 高 中 资 料 试 卷 要 求 , 对 电 气 设 备 进 行 空 载 与 带 负 荷 下 高 中 资 料 试 卷 调 控 试 验 ; 对 设 备 进 行 调 整 使 其 在 正 常 工 况 下 与 过 度 工 作 下 都 可 以 正 常 工 作 ; 对 于 继 电 保 护 进 行 整 核 对 定 值 , 审 核 与 校 对 图 纸 , 编 写 复 杂 设 备 与 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 方 案 , 编 写 重 要 设 备 高 中 资 料 试 卷 试 验 方 案 以 及 系 统 启 动 方 案 ; 对 整 套 启 动 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 进 行 调 试 工 作 并 且 进 行 过 关 运 行 高 中 资 料 试 卷 技 术 指 导 。 对 于 调 试 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 技 术 问 题 , 作 为 调 试 人 员 , 需 要 在 事 前 掌 握 图 纸 资 料 、 设 备 制 造 厂 家 出 具 高 中 资 料 试 卷 试 验 报 告 与 相 关 技 术 资 料 , 并 且 了 解 现 场 设 备 高 中 资 料 试 卷 布 置 情 况 与 有 关 高 中 资 料 试 卷 电 气 系 统 接 线 等 情 况 , 然 后 根 据 规 范 与 规 程 规 定 , 制 定 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 方 案 。 、 电 气 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 技 术 电 力 保 护 装 置 调 试 技 术 , 电 力 保 护 高 中 资 料 试 卷 配 置 技 术 是 指 机 组 在 进 行 继 电 保 护 高 中 资 料 试 卷 总 体 配 置 时 , 需 要 在 最 大 限 度 内 来 确 保 机 组 高 中 资 料 试 卷 安 全 , 并 且 尽 可 能 地 缩 小 故 障 高 中 资 料 试 卷 破 坏 范 围 , 或 者 对 某 些 异 常 高 中 资 料 试 卷 工 况 进 行 自 动 处 理 , 尤 其 要 避 免 错 误 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 动 作 , 并 且 拒 绝 动 作 , 来 避 免 不 必 要 高 中 资 料 试 卷 突 然 停 机 。 因 此 , 电 力 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 调 试 技 术 , 要 求 电 力 保 护 装 置 做 到 准 确 灵 活 。 对 于 差 动 保 护 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 技 术 是 指 发 电 机 一 变 压 器 组 在 发 生 内 部 故 障 时 , 需 要 进 行 外 部 电 源 高 中 资 料 试 卷 切 除 从 而 采 用 高 中 资 料 试 卷 主 要 保 护 装 置 。

离散数学实验报告

《离散数学》实验报告专业网络工程 班级 姓名 学号 授课教师 二 O 一六年十二月

目录 实验一联结词的运算 实验二根据矩阵的乘法求复合关系 实验三利用warshall算法求关系的传递闭包实验四图的可达矩阵实现

实验一联结词的运算 一.实验目的 通过上机实验操作,将命题连接词运算融入到C语言的程序编写中,一方面加强对命题连接词运算的理解,另一方面通过编程实现命题连接词运算,帮助学生复习与锻炼C语言知识,将理论知识与实际操作结合,让学生更加容易理解与记忆命题连接词运算。 二.实验原理 (1) 非运算, 符号:? ,当P=T时 ,?P为F, 当P=F时 ,?P为T 。 (2) 合取, 符号: ∧ , 当且仅当P与Q的真值同为真,命题P∧Q的真值才为真;否则,P∧Q的真值为假。 (3) 析取, 符号: ∨ , 当且仅当P与Q的真值同为假,命题P∨Q的真值才为假;否则,P∨Q的真值为真。 (4) 异或, 符号: ▽ , 当且仅当P与Q的真值不同时,命题P▽Q的真值才为真;否则,P▽Q的真值为真。 (5) 蕴涵, 符号: →, 当且仅当P为T,Q为F时,命题P→Q的真值才为假;否则,P→Q 的真值为真。 (6) 等价, 符号: ? , 当且仅当P,Q的真值不同时,命题P?Q的真值才为假;否 则,P→Q的真值为真。 三.实验内容 编写一个程序实现非运算、合取运算、析取运算、异或运算、蕴涵运算、等价运算。四.算法程序 #include void main() { printf("请输入P、Q的真值\n"); int a,b; scanf("%d%d",&a,&b); int c,d; if(a==1) c=0; else c=1; if(b==1) d=0; else d=1; printf("非P、Q的结果为%d,%d\n",c,d);

数学建模实验报告

数学建模实验报告

一、实验目的 1、通过具体的题目实例,使学生理解数学建模的基本思想和方法,掌握 数学建模分析和解决的基本过程。 2、培养学生主动探索、努力进取的的学风,增强学生的应用意识和创新 能力,为今后从事科研工作打下初步的基础。 二、实验题目 (一)题目一 1、题目:电梯问题有r个人在一楼进入电梯,楼上有n层。设每个 乘客在任何一层楼出电梯的概率相同,试建立一个概率模型,求直 到电梯中的乘客下完时,电梯需停次数的数学期望。 2、问题分析 (1)由于每位乘客在任何一层楼出电梯的概率相同,且各种可能的情况众多且复杂,难于推导。所以选择采用计算机模拟的 方法,求得近似结果。 (2)通过增加试验次数,使近似解越来越接近真实情况。 3、模型建立 建立一个n*r的二维随机矩阵,该矩阵每列元素中只有一个为1,其余都为0,这代表每个乘客在对应的楼层下电梯(因为每 个乘客只会在某一层下,故没列只有一个1)。而每行中1的个数 代表在该楼层下的乘客的人数。 再建立一个有n个元素的一位数组,数组中只有0和1,其中1代表该层有人下,0代表该层没人下。 例如: 给定n=8;r=6(楼8层,乘了6个人),则建立的二维随机矩阵及与之相关的应建立的一维数组为: m = 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 c = 1 1 0 1 0 1 1 1 4、解决方法(MATLAB程序代码):

n=10;r=10;d=1000; a=0; for l=1:d m=full(sparse(randint(1,r,[1,n]),1:r,1,n,r)); c=zeros(n,1); for i=1:n for j=1:r if m(i,j)==1 c(j)=1; break; end continue; end end s=0; for x=1:n if c(x)==1 s=s+1; end continue; end a=a+s; end a/d 5、实验结果 ans = 6.5150 那么,当楼高11层,乘坐10人时,电梯需停次数的数学期望为6.5150。 (二)题目二 1、问题:某厂生产甲乙两种口味的饮料,每百箱甲饮料需用原料6 千克,工人10名,可获利10万元;每百箱乙饮料需用原料5千 克,工人20名,可获利9万元.今工厂共有原料60千克,工人 150名,又由于其他条件所限甲饮料产量不超过8百箱.问如何 安排生产计划,即两种饮料各生产多少使获利最大.进一步讨 论: 1)若投资0.8万元可增加原料1千克,问应否作这项投资. 2)若每百箱甲饮料获利可增加1万元,问应否改变生产计划. 2、问题分析 (1)题目中共有3个约束条件,分别来自原料量、工人数与甲饮料产量的限制。 (2)目标函数是求获利最大时的生产分配,应用MATLAB时要转换

离散数学实验报告

离散数学实验报告(实验ABC) 专业班级 学生姓名 学生学号 指导老师 完成时间

目录 第一章实验概述..................................... 错误!未定义书签。 实验目的....................................... 错误!未定义书签。 实验内容....................................... 错误!未定义书签。 实验环境....................................... 错误!未定义书签。第二章实验原理和实现过程........................... 错误!未定义书签。 实验原理....................................... 错误!未定义书签。 建立图的邻接矩阵,判断图是否连通 ............ 错误!未定义书签。 计算任意两个结点间的距离 ................... 错误!未定义书签。 对不连通的图输出其各个连通支 ................ 错误!未定义书签。 实验过程(算法描述)........................... 错误!未定义书签。 程序整体思路 ............................... 错误!未定义书签。 具体算法流程 ................................ 错误!未定义书签。第三章实验数据及结果分析........................... 错误!未定义书签。 建立图的邻接矩阵并判断图是否连通的功能测试及结果分析错误!未定义书签。 输入无向图的边 .............................. 错误!未定义书签。 建立图的连接矩阵 ............................ 错误!未定义书签。 其他功能的功能测试和结果分析................... 错误!未定义书签。 计算节点间的距离 ............................ 错误!未定义书签。 判断图的连通性 .............................. 错误!未定义书签。 输出图的连通支 .............................. 错误!未定义书签。 退出系统 .................................... 错误!未定义书签。第四章实验收获和心得体会........................... 错误!未定义书签。

数学建模实验报告最优捕鱼策略

最优捕鱼策略 一.实验目的: 1、了解与熟练掌握常系数线性差分方程的解法; 2、通过最优捕鱼策略建模案例,使用MATLAB软件认识与掌握差分方程模型在实际生活方面的重要作用。 二.实验内容:(最优捕鱼策略) 生态学表明,对可再生资源的开发策略应在事先可持续收获的前提下追求最大经济效益。考虑具有4个年龄鱼:1龄鱼,…,4龄鱼的某种鱼。该鱼类在每年后4个月季节性集中产卵繁殖。而据规定,捕捞作业只允许在前8个月进行,每年投入的捕捞能力固定不变,单位时间捕捞量与个年龄鱼群条数的比例称为捕捞强度系数。使用只能捕捞3、4龄鱼的13mm网眼的拉网,其两个捕捞强度系数比为:1.渔业上称这种方式为固定力量捕捞。 该鱼群本身有如下数据: 1.各年龄组鱼的自然死亡率为(1/年),其平均质量分别为,,,(单位:g);2.1龄鱼和2龄鱼不产卵,产卵期间,平均每条4龄鱼产卵量为ⅹ105(个),3龄鱼为其一半; 3.卵孵化的成活率为ⅹ1011/(ⅹ1011 + n)(n为产卵总量); 有如下问题需要解决: 1)分析如何实现可持续捕获(即每年开始捕捞时各年龄组鱼群不变),并在此前提下得到最高收获量; 2)合同要求某渔业公司在5年合同期满后鱼群的生产能力不能受到太大的破坏,承包时各年龄组鱼群数量为122,,,(ⅹ109条),在固定努力量的捕捞方式下,问该公司应采取怎样的捕捞策略,才能使总收获量最高。 三. 模型建立 假设a、鱼群总量的增加虽然是离散的,但对大规模鱼群而言,我们可以假设鱼群总量的变化随时间是连续的;b、龄鱼到来年分别长一岁成为i + 1龄鱼,i = 1,2,3;c、4龄鱼在年末留存的数量占全部数量的比例相对很小,可假设全部死

数学建模实验报告

数学建模实验报告 实验一计算课本251页A矩阵的最大特征根和最大特征向量 1 实验目的 通过Wolfram Mathematica软件计算下列A矩阵的最大特征根和最大特征向量。 2 实验过程 本实验运用了Wolfram Mathematica软件计算,计算的代码如下:

3 实验结果分析 从代码的运行结果,可以得到最大特征根为5.07293,最大特征向量为 {{0.262281},{0.474395},{0.0544921},{0.0985336},{0.110298}},实验结果 与标准答案符合。

实验二求解食饵-捕食者模型方程的数值解 1实验目的 通过Wolfram Mathematica或MATLAB软件求解下列习题。 一个生物系统中有食饵和捕食者两种种群,设食饵的数量为x(t),捕食者为y(t),它们满足的方程组为x’(t)=(r-ay)x,y’(t)=-(d-bx)y,称该系统为食饵-捕食者模型。当r=1,d=0.5,a=0.1,b=0.02时,求满足初始条件x(0)=25,y(0)=2的方程的数值解。 2 实验过程 实验的代码如下 Wolfram Mathematica源代码: Clear[x,y] sol=NDSolve[{x'[t] (1-0.1y[t])x[t],y'[t] 0.02x[t]y[t]-0.5y[t],x[0 ] 25,y[0] 2},{x[t],y[t]},{t,0,100}] x[t_]=x[t]/.sol y[t_]=y[t]/.sol g1=Plot[x[t],{t,0,20},PlotStyle->RGBColor[1,0,0],PlotRange->{0,11 0}] g2=Plot[y[t],{t,0,20},PlotStyle->RGBColor[0,1,0],PlotRange->{0,40 }] g3=Plot[{x[t],y[t]},{t,0,20},PlotStyle→{RGBColor[1,0,0],RGBColor[ 0,1,0]},PlotRange->{0,110}] matlab源代码 function [ t,x ]=f ts=0:0.1:15; x0=[25,2]; [t,x]=ode45('shier',ts,x0); End function xdot=shier(t,x)

数学建模与数学实验报告

数学建模与数学实验报告 指导教师__郑克龙___ 成绩____________ 组员1:班级______________ 姓名______________ 学号_____________ 组员2:班级______________ 姓名______________ 学号______________ 实验1.(1)绘制函数cos(tan())y x π=的图像,将其程序及图形粘贴在此。 >> x=-pi:0.01:pi; >> y=cos(tan(pi*x)); >> plot(x,y) -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8 1 (2)用surf,mesh 命令绘制曲面2 2 2z x y =+,将其程序及图形粘贴在此。(注:图形注意拖放,不要太大)(20分) >> [x,y]=meshgrid([-2:0.1:2]); >> z=2*x.^2+y.^2; >> surf(x,y,z)

-2 2 >> mesh(x,y,z) -2 2 实验2. 1、某校60名学生的一次考试成绩如下:

93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55 1)计算均值、标准差、极差、偏度、峰度,画出直方图;2)检验分布的正态性;3)若检验符合正态分布,估计正态分布的参数并检验参数. (20分) 1) >> a=[93 75 83 93 91 85 84 82 77 76 77 95 94 89 91 88 86 83 96 81 79 97 78 75 67 69 68 84 83 81 75 66 85 70 94 84 83 82 80 78 74 73 76 70 86 76 90 89 71 66 86 73 80 94 79 78 77 63 53 55]; >> pjz=mean(a) pjz = 80.1000 >> bzhc=std(a) bzhc = 9.7106 >> jc=max(a)-min(a) jc = 44 >> bar(a)

离散数学实验报告--四个实验!!!

《离散数学》 课程设计 学院计算机学院 学生姓名 学号 指导教师 评阅意见 提交日期 2011 年 11 月 25 日

引言 《离散数学》是现代数学的一个重要分支,也是计算机科学与技术,电子信息技术,生物技术等的核心基础课程。它是研究离散量(如整数、有理数、有限字母表等)的数学结构、性质及关系的学问。它一方面充分地描述了计算机科学离散性的特点,为学生进一步学习算法与数据结构、程序设计语言、操作系统、编译原理、电路设计、软件工程与方法学、数据库与信息检索系统、人工智能、网络、计算机图形学等专业课打好数学基础;另一方面,通过学习离散数学课程,学生在获得离散问题建模、离散数学理论、计算机求解方法和技术知识的同时,还可以培养和提高抽象思维能力和严密的逻辑推理能力,为今后爱念族皮及用计算机处理大量的日常事务和科研项目、从事计算机科学和应用打下坚实基础。特别是对于那些从事计算机科学与理论研究的高层次计算机人员来说,离散数学更是必不可少的基础理论工具。 实验一、编程判断一个二元关系的性质(是否具有自反性、反自反性、对称性、反对称性和传递性) 一、前言引语:二元关系是离散数学中重要的内容。因为事物之间总是可以 根据需要确定相应的关系。从数学的角度来看,这类联系就是某个集合中元素之间存在的关系。 二、数学原理:自反、对称、传递关系 设A和B都是已知的集合,R是A到B的一个确定的二元关系,那么集合R 就是A×B的一个合于R={(x,y)∈A×B|xRy}的子集合 设R是集合A上的二元关系: 自反关系:对任意的x∈A,都满足∈R,则称R是自反的,或称R具有自反性,即R在A上是自反的?(?x)((x∈A)→(∈R))=1 对称关系:对任意的x,y∈A,如果∈R,那么∈R,则称关系R是对称的,或称R具有对称性,即R在A上是对称的? (?x)(?y)((x∈A)∧(y∈A)∧(∈R)→(∈R))=1 传递关系:对任意的x,y,z∈A,如果∈R且∈R,那么∈R,则称关系R是传递的,或称R具有传递性,即R在A上是传递的? (?x)(?y)(?z)[(x∈A)∧(y∈A)∧(z∈A)∧((∈R)∧(∈R)→(∈R))]=1 三、实验原理:通过二元关系与关系矩阵的联系,可以引入N维数组,以数 组的运算来实现二元关系的判断。 图示:

数学建模实验报告

matlab 试验报告 姓名 学号 班级 问题:.(插值) 在某海域测得一些点(x,y)处的水深z 由下表给出,船的吃水深度为5英尺,在矩形区域(75,200)*(-50,150)里的哪些地方船要避免进入。 问题的分析和假设: 分析:本题利用插值法求出水深小于5英尺的区域,利用题中所给的数据,可以求出通过空间各点的三维曲面。随后,求出水深小于5英尺的范围。 基本假设:1表中的统计数据均真实可靠。 2矩形区域外的海域不对矩形海域造成影响。 符号规定:x ―――表示海域的横向位置 y ―――表示海域的纵向位置 z ―――表示海域的深度 建模: 1.输入插值基点数据。 2.在矩形区域(75,200)×(-50,150)作二维插值,运用三次插值法。 3.作海底曲面图。 4.作出水深小于5的海域范围,即z=5的等高线。 x y z 129 140 103.5 88 185.5 195 105 7.5 141.5 23 147 22.5 137.5 85.5 4 8 6 8 6 8 8 x y z 157.5 107.5 77 81 162 162 117.5 -6.5 -81 3 56.5 -66.5 84 -33.5 9 9 8 8 9 4 9

求解的Matlab程序代码: x=[129 140 103.5 88 185.5 195 105.5 157.5 107.5 77 81 162 162 117.5]; y=[7.5 141.5 23 147 22.5 137.5 85.5 -6.5 -81 3 56.5 -66.5 84 -33.5]; z=[-4 -8 -6 -8 -6 -8 -8 -9 -9 -8 -8 -9 -4 -9]; cx=75:0.5:200; cy=-50:0.5:150; cz=griddata(x,y,z,cx,cy','cubic'); meshz(cx,cy,cz),rotate3d xlabel('X'),ylabel('Y'),zlabel('Z') %pause figure(2),contour(cx,cy,cz,[-5 -5]);grid hold on plot(x,y,'+') xlabel('X'),ylabel('Y') 计算结果与问题分析讨论: 运行结果: Figure1:海底曲面图:

离散数学实验报告()

《离散数学》实验报告 专业网络工程 班级 姓名 学号 授课教师 二 O 一六年十二月

目录 实验一联结词的运算 实验二根据矩阵的乘法求复合关系 实验三利用warshall算法求关系的传递闭包实验四图的可达矩阵实现

实验一联结词的运算 一.实验目的 通过上机实验操作,将命题连接词运算融入到C语言的程序编写中,一方面加强对命题连接词运算的理解,另一方面通过编程实现命题连接词运算,帮助学生复习和锻炼C语言知识,将理论知识与实际操作结合,让学生更加容易理解和记忆命题连接词运算。二.实验原理 (1) 非运算, 符号: ,当P=T时,P为F, 当P=F时,P为T 。 (2) 合取, 符号: ∧ , 当且仅当P和Q的真值同为真,命题P∧Q的真值才为真;否则,P∧Q的真值为假。 (3) 析取, 符号: ∨ , 当且仅当P和Q的真值同为假,命题P∨Q的真值才为假;否则,P∨Q的真值为真。 (4) 异或, 符号: ▽ , 当且仅当P和Q的真值不同时,命题P▽Q的真值才为真;否则,P▽Q的真值为真。 (5) 蕴涵, 符号: →, 当且仅当P为T,Q为F时,命题P→Q的真值才为假;否则,P→Q 的真值为真。 (6) 等价, 符号: ?, 当且仅当P,Q的真值不同时,命题P?Q的真值才为假;否则,P→Q的真值为真。 三.实验内容 编写一个程序实现非运算、合取运算、析取运算、异或运算、蕴涵运算、等价运算。四.算法程序 #include void main() { printf("请输入P、Q的真值\n"); int a,b; scanf("%d%d",&a,&b); int c,d; if(a==1) c=0; else c=1; if(b==1) d=0;

1数学数模实验报告

1数学数模实验报告

福建农林大学计算机与信息学院 (数学类课程) 实验报告 课程名称:数学模型 姓名:苏志东 系:数学 专业:数学与应用数学 年级:2014级 学号: 指导教师:姜永 职称:副教授 2016年6月12日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院数学类实验报告(一) 系: 数学 专业: 数学与应用数学 年级: 2014级 姓名: 学号: 3 实验课程: 数学模型 实验室号: 明南附203 实验设备号: 实验时间: 2016/6/6 指导教师签字: 成绩: 1.实验项目名称: 数学规划模型建立及其软件求解 2.实验目的和要求: 了解数学规划的的基本理论和方法,并用于建立实 际问题的数学规划模型;会用LINGO 软件解数学规划问题并对结果加以分析应用。 3.实验使用的主要仪器设备和软件: 联想启天M430E 电脑; LINGO12.0或以上版本。 4.实验的基本理论和方法: 一般地,数学规划模型可表述成如下形式: )(in x f z M x = .,...,2,1,0)(s.t.m i x g i =≤ 其中)(x f 表示目标函数,),...,2,1(0)(m i x g i =≤为约束条件。 LINGO 用于解决二次规划、线性规划以及非线性规划问题,同时可以求解线性或非线性方程(组)。LINGO 的最大特色在于通过高运行速度解决优化模型中的决策变量的整数取值问题。 线性优化求解程序通常使用单纯性算法,可以使用LINGO 的内点算法解决大规模规划问题。非线性规划可通过迭代求解一系列线性规划求解。 5.实验内容与步骤:

离散数学实验报告

大连民族学院 计算机科学与工程学院实验报告 实验题目:判断关系的性质 课程名称:离散数学 实验类型:□演示性□验证性□操作性□设计性□综合性 专业:班级:学生姓名:学号: 实验日期:年月日实验地点: 实验学时:实验成绩: 指导教师签字:年月日 实验报告正文部分(具体要求详见实验报告格式要求) 实验报告格式 [实验题目] 判断关系的性质 [实验目的] 使学生掌握利用计算机语言实现判断关系性质的基本方法。[实验环境] Microsoft Visual C++6.0 [实验原理] 实验内容与要求:对给定表示有穷集上关系的矩阵,确定这个关系是否是自反的或反自反的;对称的或反对称的;是否传递的。 通过二元关系与关系矩阵的联系,可以引入N维数组,以数组的运算来实现二元关系的判断。

图示: 程序源代码: #include #define N 4 main() { int i,j,k; int f,e,z; int M[N][N]; printf("判断R是否为自反关系、对称关系、是否可传递?\n"); printf("请输入一个4*4的矩阵。\n"); for(i=0;i

scanf("%d",&M[i][j]); for(i=0;i

离散数学实验报告

离散数学实验报告 姓名: 学号: 班级: 实验地点: 实验时间:

1 实验目的和要求 运用最小生成树思想和求最小生成树程序解决实际问题。实际问题描述如下: 八口海上油井相互间距离如下表,其中1号井离海岸最近,为5km 。问从海岸经1号井铺设油管把各井连接起来,怎样连油管长度最短(为便于检修,油管只准在油井处分叉)? 2 实验环境和工具 实验环境:Windows 7 旗舰版 工具:Dev-C++ 5.8.3 3 实验过程 3.1 算法流程图

3.2程序核心代码 //油管铺设问题Prim算法实现 #include #include using namespace std; #define MAXV 10 #define INF 32767 //INF表示∞ typedef int InfoType; typedef struct{ int no; //顶点编号 InfoType info; //顶点其他信息 } VertexType; //顶点类型 typedef struct{ //图的定义 float edges[MAXV][MAXV]; //邻接矩阵 int vexnum; //顶点数 VertexType vexs[MAXV]; //存放顶点信息 } MGraph; //图的邻接矩阵类型

/*输出邻接矩阵g*/ void DispMat(MGraph g){ int i,j; for (i=0;i

数模模数转换实验报告材料

数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换: (1)微机处理的数据都是数字信号,而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元,实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器(DAC),简称D/A。 (2)实验中所用的数模转换芯片是DAC0832,它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片包含两个独立的8 位寄存器,因而具有二次缓冲功能,可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中,同时又采集下一组数据,这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换: (1)在工程实时控制中,经常要把检测到的连续变化的模拟信号,如温度、压力、速度等转换为离散的数字量,才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器(ADC),简称A/D。

(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段:首先要启动模数转换过程。其次,由于转换过程需要时间,不能立即得到结果,所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号,用中断的方式得到转换结束的消息,也可以对这条信号线进行查询,还可以采用固定延时进行等待(因为这类芯片转换时间是固定的,事先可以知道)。最后,当判断转换已经结束的时候,微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 (3)实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换,其主要原理为:将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较,根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号,以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得,当推测信号与模拟信号相等时,向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期(时钟频率500K 时为128S)。分辨率为 8 位,转换精度为±LSB/2,单电源+5V 供电时输入模拟电压围为04.98V。 四、实验容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址,使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出,通过设置不同的输出值,使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压,检验DAC0832 的功能。选取典型(最低、最高和半量程等)的二进制值进行检验,记录测得的结果。实验结果记录如下: 输入 00 0.001 4.959 08 0.145 4.636

离散数学实验报告格式

《离散数学》实验报告 专业 班级 姓名 学号 授课教师 二 O 一六年十二月

目录 实验一联结词的运算 实验二根据矩阵的乘法求复合关系实验三利用算法求关系的传递闭包实验四图的可达矩阵实现

实验一联结词的运算 一.实验目的 通过上机实验操作,将命题连接词运算融入到C语言的程序编写中,一方面加强对命题连接词运算的理解,另一方面通过编程实现命题连接词运算,帮助学生复习和锻炼C语言知识,将理论知识与实际操作结合,让学生更加容易理解和记忆命题连接词运算。二.实验原理 (1) 非运算, 符号: ,当时,P为F, 当时,P为T 。 (2) 合取, 符号: ∧ , 当且仅当P和Q的真值同为真,命题P∧Q的真值才为真;否则,P∧Q的真值为假。 (3) 析取, 符号: ∨ , 当且仅当P和Q的真值同为假,命题P∨Q的真值才为假;否则,P∨Q的真值为真。 (4) 异或, 符号: ▽ , 当且仅当P和Q的真值不同时,命题P▽Q的真值才为真;否则,P▽Q的真值为真。 (5) 蕴涵, 符号: → , 当且仅当P为为F时,命题P→Q的真值才为假;否则,P→Q 的真值为真。 (6) 等价, 符号: ?, 当且仅当的真值不同时,命题P?Q的真值才为假;否则,P→Q 的真值为真。 三.实验内容 编写一个程序实现非运算、合取运算、析取运算、异或运算、蕴涵运算、等价运算。四.算法程序 <> () { ; ("请选择运算方式\n"); ("1.析取\n"); ("2.合取\n"); ("3.非\n"); ("4.蕴含\n"); ("5.等价\n");

m; (""); ( m>=1 m<=4 ) { ("请输入P Q的值\n"); (" " ); = 1; (m) { 1( ( >= 1)( < 4 ) ) { (0 0) ("P 析取Q = 0\n"); ("P 析取Q = 1\n"); ; (4) ; ("请输入P Q的值\n"); (" " ); } ; 2( ( >= 0)( < 4 ) ) { (1 1) ("P 合取Q = 1\n"); ("P 合取Q = 0\n"); ; (4) ; ("请输入P Q的值\n"); (" " ); } ; 3( ( >= 0)( < 4 ) ) { (0) ("非Q = 1\n"); ("非Q = 0\n");

数模实验报告

数学建模与实验实验报告 姓名:李明波 院系:仪器科学与工程学院 学号:22013108 老师:王峰

数学建模与实验实验报告 实验一 实验题目 (1)已知某平原地区的一条公路经过如下坐标所示的点,请采用样条插值绘出这条公路(不考虑 (2)对于上表给出的数据,估计公路长度。 实验过程 (1)第一问代码如下: X=[0,30,50,70,80,90,120,148,170,180,202,212,230,248,268,271,280,290,300,312,320,340,3 60,372,382,390,416,430,478]; Y=[80,64,47,42,48,66,80,120,121,138,160,182,200,208,212,210,200,196,188,186,200,184,1 88,200,202,240,246,280,296]; %给出坐标点 xx=0:1:478;%选取0~478内的点 yy=spline(X,Y,xx);%样条插值法找出曲线 plot(X,Y, 'p ',xx,yy, 'g ');%绘出曲线图 x=[440,420,380,360,340,320,314,280,240,200]; y=[308,334,328,334,346,356,360,392,390,400]; hold on xy=440:-1:200; yx=spline(x,y,xy); plot(x,y, 'p ',xy,yx, 'g '); 运行上述代码得到结果如下:

上图为所绘公路图 (2)代码如下: X=[0 30 50 70 80 90 120 148 170 180 202 212 230 248 268 271 280 290 300 312 320 340 360 372 382 390 416 430 478 440 420 380 360 340 320 314 280 240 200]; Y=[80 64 47 42 48 66 80 120 121 138 160 182 200 208 212 210 200 196 188 186 200 184 188 200 202 240 246 280 296 308 334 328 334 346 356 360 392 390 400]; for k=1:length(X)-1 len(k)=sqrt((X(k+1)-X(k))^2+(Y(k+1)-Y(k))^2); end; Len=sum(len);Len 运行得到结果如下: 即公路长为967.46米。

离散数学关系性质的C++或C语言判断实验报告

1.【实验目的】 对称: 通过算法设计并编程实现对给定集合上的关系是否为对称关系的判断,加深学生对关系性质的理解,掌握用矩阵来判断关系性质的方法 自反: 通过算法设计并编程实现对给定集合上的关系是否为自反关系的判断,加深学生对关系性质的理解,掌握用矩阵来判断关系性质的方法。 2.【实验内容】 已知关系R 由关系矩阵M 给出,要求判断由M 表示的这个关系是否为对称关 系。假定R 的关系矩阵为:?????? ? ??=1234210330124321M 3.【实验要求】 C 语言编程实现 4.【算法描述】 对称: 从给定的关系矩阵来判断关系R 是否为对称是很容易的。若M (R 的关系矩阵)为对称矩阵,则R 是对称关系;若M 为反对称矩阵,则R 是反对称关系。因为R 为对称的是等价关系的必要条件,所以,本算法可以作为判等价关系算法的子程序给出。 算法实现: (1) 输入关系矩阵M (M 为n 阶方阵); (2) 判断对称性,对于i=2,3,….,n ;j=1,2,……,i-1,若存在m ij =m ji , 则R 是对称的; (3) 判断反对称性; (4) 判断既是对称的又是反对称的; (5) 判断既不是对称的又不是反对称的; (6) 输出判断结果。

自反: 从给定的关系矩阵来断判关系R是否为自反是很容易的。若M(R的关系矩阵)的主对角线元素均为1,则R是自反关系;若M(R的关系矩阵)的主对角线元素均为0,则R是反自反关系;若M(R的关系矩阵)的主对角线元素既有1又有0,则R既不是自反关系也不是反自反关系。本算法可以作为判等价关系算法的子程序给出。 算法实现 (1)输入关系矩阵M(M为n阶方阵)。 (2)判断自反性,对于i=1,2,….,n;若存在m =0,则R不是自反 ii =1,则R是自反的;否则R既不是自反关系也不是的;若存在m ii 反自反关系。 (3)输出判断结果。 源代码 #include void z(); void r(); void main() { int d; while(d) { printf("欢迎使用关系性质的判断系统\n\n 1. 对称关系的判断 2. 自反关系的判断\n\n请输入选项:"); scanf("%d",&d); switch(d){ case 1: r();break; case 2: z();break; case 0: break; }

数学建模实验报告

内江师范学院 中学数学建模 实验报告册 编制数学建模组审定牟廉明 专业: 班级:级班 学号: 姓名: 数学与信息科学学院 2016年3月 说明 1.学生在做实验之前必须要准备实验,主要包括预习与本次实验相关的理论知识,熟练与本次实验相关的软件操作,收集整理相关的实验参考资料,要求学生在做实验时能带上充足的参考资料;若准备不充分,则学生不得参加本次实验,不得书写实验报告; 2.要求学生要认真做实验,主要就是指不得迟到、早退与旷课,在做实验过程中要严格遵守实验室规章制度,认真完成实验内容,极积主动地向实验教师提问等;若学生无故旷课,则本次实验成绩不合格; 3.学生要认真工整地书写实验报告,实验报告的内容要紧扣实验的要求与目的,不得抄袭她人的实验报告; 4.实验成绩评定分为优秀、合格、不合格,实验只就是对学生的动手能力进

行考核,跟据所做的的情况酌情给分。根据实验准备、实验态度、实验报告的书写、实验报告的内容进行综合评定。

实验名称:数学规划模型(实验一)指导教师: 实验时数: 4 实验设备:安装了VC++、mathematica、matlab的计算机 实验日期:年月日实验地点: 实验目的: 掌握优化问题的建模思想与方法,熟悉优化问题的软件实现。 实验准备: 1.在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容; 2.需要一台准备安装Windows XP Professional操作系统与装有数学软件的计算机。 实验内容及要求 原料钢管每根17米,客户需求4米50根,6米20根,8米15根,如何下料最节省?若客户增加需求:5米10根,由于采用不同切割模式太多,会增加生产与管理成本,规定切割模式不能超过3种,如何下料最节省? 实验过程: 摘要:生活中我们常常遇到对原材料进行加工、切割、裁剪的问题,将原材料加工成所需大小的过程,称为原料下料问题。按工艺要求,确定下料方案,使用料最省,或利润最大就是典型的优化问题。以此次钢管下料问题我们采用数学中的线性规划模型、对模型进行了合理的理论证明与推导,然后借助于解决线性规划的专业软件Lingo 11、0对题目所提供的数据进行计算从而得出最优解。 关键词:钢管下料、线性规划、最优解 问题一 一、问题分析: (1)我们要分析应该怎样去切割才能满足客户的需要而且又能使得所用原料比较少; (2)我们要去确定应该怎样去切割才就是比较合理的,我们切割时要保证使用原料的较少 的前提下又能保证浪费得比较少; (3)由题意我们易得一根长为17米的原料钢管可以分别切割成如下6种情况(如表一): 表一:切割模式表 模式 4m钢管根数 6m钢管根数8m钢管根数余料/m 1 4 0 0 1 2 1 2 0 1 3 2 0 1 1 4 2 1 0 3 5 0 1 1 3 6 0 0 2 1

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