姜启源 数学模型第五版-第7章
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第四版姜启源数学模型复习总结第1章:了解模型的概念与分类,熟练掌握数学模型的定义,数学模型的重要应用,建模的重要例子-指数模型,Logist模型。
建模的一般方法及其在建模中的应用。
建模的一般步骤(每步的主要内容与问题)。
建模的全过程(框图)4个环节的含义。
模型的特点(技艺性)。
模型分类(表现特征),建模中的能力培养。
数学建模实例的建模思想及其步骤§1 数学模型的概念:模型:模型是为了一定目的,对客观事物的一部分信息进行简缩、抽象、提炼出来的原型的替代物。
模型的分类:具体模型(或物质模型,实的),包括直观模型,物理模型。
抽象模型(或理想模型,虚的),包括思维模型,符号模型,数学模型。
数学模型:对于一个现实对象,为了一个特定目的,根据其内在规律,作出必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。
§2 建模的重要意义(1)数学以空前的广度和深度向一切领域渗透在一般工程技术领域数学建模仍然大有用武之地;在高新技术领域数学建模几乎是必不可少的工具了;数学进入一些新领域,为数学建模开辟了许多处女地.数学建模的具体应用:分析与设计,预测与决策,优化与控制,规划与管理。
§3实例1:椅子问题:实际问题转换为数学问题的方法:位置用角度,放平问题转化为连续函数的零点问题(连续函数的零点定理)矩形椅子问题:(1)用θ表示椅子对角线AC 与x 轴的夹角,因为假设地面是连续曲面,椅子各点到地面的距离是θ的连续函数。
设相邻的,A B 两点到地面的的距离之和为()f θ,,C D 两点到地面的距离之和为()g θ,令()()()h f g θθθ=-,则()h θ是θ的连续函数。
(2)因为假设地面是相对平坦的,在任一位置至少三只脚着地,不妨设0θ=时,(0)0,g(0)0f >=,(0)(0)(0)0h f g =->。
(3)将椅子旋转π,则,A B 旋转到原来,C D 的位置,,C D 旋转到,A B 的位置,即AB 与CD 的位置互换,因此有()(0)0,()f(0)0f g g ππ===>,因此()()()g(0)f(0)0h f g πππ=-=-<, 即连续函数()h θ在[0,]π两端点异号,由连续函数的介值定理(零点定理),知存在一点*θ使*()0h θ=,即**()()f g θθ=。
传染病模型和sars的传播数学建模姜启源
传染病模型是一种数学模型,用于描述传染病的传播和蔓延过程。
传染病传播的数学建模可以帮助我们更好地理解疾病的传播机制,评估和预测疫情的发展趋势,指导疾病的控制和预防措施的制定。
SARS(严重急性呼吸综合征)是2002年至2003年期间爆发的一种严重急性呼吸道疾病,由一种名为SARS冠状病毒引起。
姜启源等研究人员在SARS爆发期间进行了一些数学建模研究,以对疾病的传播进行评估和预测。
姜启源等人基于传染病数学建模的经典理论和方法,开展了SARS传播的数学建模研究。
他们考虑了人际传播和环境传播两种传播方式,并建立了相应的动力学模型。
通过模型分析和数值模拟,他们可以估计SARS的传播速度、传播距离和传染性等参数,并通过对不同控制措施的模拟推断出最有效的控制策略。
研究结果显示,人际传播是SARS的主要传播途径,而环境传播的影响较小。
他们还发现,SARS传播速度受到接触感染率和感染者的平均潜伏期的影响。
他们的研究为SARS的疫情控制提供了重要的科学依据,并对其他传染病的传播数学建模研究提供了参考。
总的来说,姜启源等人的研究为我们对传染病的传播和控制机制有了更深入的理解,为疫情的预测和防控提供了重要的科学依据。
这些研究对于应对类似疫情的
发生和传播至关重要。
天大万门数模写在开始今天第一次归纳、复习,整理思路重点,从最后两章(除了“其他模型”)开始,想可能印象比较深刻。
可实际开始总结才发现对于知识的理解和掌握还有很大差距,自己也是自学看书,非常希望各位提出宝贵意见,内容、学习方法经验上的都是~~ 整本书读下来感觉思路、数学都有很大拓展,总结起来有一下几个特点:一,“实际—>模型”的建模过程很关键,本书的模型很多虽然所谓“简单”、“假设多”,但简化分析中,还真难找到比它更合适、更合理、更巧妙的建模、假设了;二,模型求解之后的处理,许多地方似乎求解完毕可以结束,但却都未戛然而止,而是进一步“结果分析”、“解释”,目的不一,要看进程而定,有的促进了模型的改进,有的对数学结果做出了现实对应的解释(这一点建模过程中也经常做,就是做几步解释一下实际意义),也还有纯数学分析的,这些都是很重要的,在我看来,这本书中的许多模型、论文似乎到了“结果分析”这一步才刚刚开始,前面的求解似乎是家常便饭了;三,用各种各样的数学工具、技巧、思想来建模的过程,这本书读下来愈发觉得线性代数、高等数学基础的重要性,同时书中也设计到了一些(虽是浅浅涉及)新的数学知识和技巧,许多我在读的过程中只是试图了解这个思想,而推导过程未能花很多时间琢磨,但即便如此,还是让我的数学知识有了很大的拓展(作为工科专业学生)。
从上周六继续自学《数学模型》开始一周,比预期的时间长了许多,但是过程中我觉得即便如此也很难领会完整这本书的内容。
最近学习任务比较多,所以两天前快看完时到现在一直未能做个小结,从今天起每天做2章的小结,既是复习总结重点,也是请诸位同学指教、提意见交流——毕竟自己领会很有限。
也可以作为未读过、准备读这本书的同学的参考~第1章建立数学模型关键词:数学模型意义特点第1章是引入的一章,对数学模型的意义来源,做了很好的解释。
其实数学模型也是模型的一种,是我们用来研究问题、做实验的工具之一,只不过它比较“理论”、“摸不着”而已。
姜启源数学建模资料简单的优化模型3.1 3.2 3.3 3.4 存贮模型生猪的出售时机森林救火最优价格3.5 血管分支3.6 消费者均衡3.7 冰山运输<i>姜启源数学建模资料</i>静态优化模型现实世界中普遍存在着优化问题静态优化问题指最优解是数不是函数静态优化问题指最优解是数(不是函数不是函数) 建立静态优化模型的关键之一是根据建模目的确定恰当的目标函数求解静态优化模型一般用微分法<i>姜启源数学建模资料</i>问题3.1存贮模型配件厂为装配线生产若干种产品,配件厂为装配线生产若干种产品,轮换产品时因更换设备要付生产准备费,产量大于需求时要付贮存费。
备要付生产准备费,产量大于需求时要付贮存费。
该厂生产能力非常大,即所需数量可在很短时间内产出。
生产能力非常大,即所需数量可在很短时间内产出。
已知某产品日需求量100件,生产准备费5000元,贮存费件生产准备费已知某产品日需求量元每日每件1元试安排该产品的生产计划,每日每件元。
试安排该产品的生产计划,即多少天生产一次(生产周期),每次产量多少,使总费用最小。
),每次产量多少一次(生产周期),每次产量多少,使总费用最小。
不只是回答问题,而且要建立生产周期、要不只是回答问题,而且要建立生产周期、产量与需求量、准备费、贮存费之间的关系。
求需求量、准备费、贮存费之间的关系。
<i>姜启源数学建模资料</i>问题分析与思考日需求100件,准备费5000元,贮存费每日每件元。
件准备费日需求元贮存费每日每件1元每天生产一次,每次每天生产一次,每次100件,无贮存费,准备费件无贮存费,准备费5000元。
元每天费用5000元元每天费用10天生产一次,每次天生产一次,天生产一次每次1000件,贮存费件贮存费900+800+…+100 =4500 准备费5000元,总计元,准备费元总计9500元。
元平均每天费用950元元平均每天费用50天生产一次,每次天生产一次,天生产一次每次5000件,贮存费件贮存费4900+4800+…+100 =*****元,准备费元准备费5000元,总计元总计*****元。
数学模型课后答案姜启源【篇一:姜启源《数模》习题选解】方案模型构成:以阈值0,1分别标记“不在”和“在”,记第k次渡河前此岸的人阈值为xk,猫阈值为yk,鸡阈值为zk,米阈值为wk,将四维向量sk=(xk,yk,zk,wk)定义为状态,xk,yk,zk,wk=0,1。
安全渡河条件下的状态集合为允许状态集合,记作s。
以穷举法得到s:s={(1,1,1,1),(1,1,1,0),(1,1,0,1),(1,0,1,1),(1,0,1,0),(0,1,0,1),(0,0,1,0),( 0,1,0,0),(0,0,0,1),(0,0,0,0)} 记第k次渡船上四个对象(人、猫、鸡、米)的阈值分别为ak,bk,ck,dk,并将四维向量ek=(ak,bk,ck,dk)定义为决策。
允许决策集合记作e={(a,b,c,d)|0≤b+c+d≤1,a=1,b,c,d=0,1}因为k为奇数时,船从此岸驶向彼岸,k为偶数时船由彼岸驶向此岸,所以,状态sk随决策ek变化的规律是sk+1=sk+(-1)kek该式称状态转移律,该问题就转换成多步决策模型:求决策∈?? ??=1,2,?,?? ,使状态∈??按照转移律,由初始状态s1=(1,1,1,1)经有限步n到达状态sn+1=(0,0,0,0)。
模型求解:本解答试尝用图解法,由于无法利用平面来表达四维坐标系,所以采取其投影即三维空间的方法来构建模型。
把人的阈值xk抽离出来,分别标记0系坐标系(即当xk=0时,(yk,zk,wk)的空间坐标),和1系坐标系,可允许状态点如下标示(红色点):由于a=1是恒成立的,所以,决策是0系坐标系和1系坐标系的点集间的连接,而非任意坐标系内部的连接。
如图1所示,两正方体中心重合,且对应顶点的连线通过中心,称为二合正方体(四维空间不具有包性,即a/b两正方体并没有包含的关系)。
二合正方体的一个顶点为(a,b),称为共顶点,即二合正方体共有8个共顶点。