数学建模与MATLAB
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数学建模2020年b题matlab代码一、前言数学建模作为一门跨学科的学科,一直以来都备受关注。
在现代科学和工程技术领域,数学建模的应用越来越广泛,其在实际问题求解中的作用也日益凸显。
作为数学建模的一个重要组成部分,计算机编程在模拟、求解和分析数学模型过程中发挥着至关重要的作用。
而Matlab作为一款功能强大的科学计算软件,一直受到广大科研工作者的追捧,尤其在数学建模领域更是被广泛应用。
二、数学建模2020年b题概述2020年数学建模比赛的b题是一个典型的动力学系统建模问题,要求参赛者通过建立适当的数学模型来描述、分析和预测相关的实际问题。
该题目涉及到了多个变量之间的相互作用及其随时间的演化规律,需要用到大量的微积分、微分方程、概率论等数学知识进行分析和求解。
而在实际的建模过程中,Matlab的代码编写和求解将是不可或缺的一部分。
三、深度评估和分析在进行数学建模2020年b题的深度评估和分析时,我们需要从多个方面对题目进行全面的探讨和了解。
我们要对题目中涉及到的各个变量、参数和影响因素进行全面的分析,了解它们之间的关系以及对整个系统演化的影响。
我们需要对动力学系统的演化规律进行建模和求解,这涉及到了微分方程的建立和求解。
我们还需要考虑到实际问题中的不确定性和随机性因素,这就需要运用概率统计的知识进行建模和分析。
四、Matlab代码编写和求解在进行数学建模2020年b题的Matlab代码编写和求解时,我们需要根据之前的深度评估和分析结果,结合题目要求和实际情况进行合理的代码设计和求解方法选择。
我们要根据建立的数学模型,将其转化为对应的Matlab代码。
我们需要运用Matlab中丰富的函数库和工具箱,对动力学系统进行数值模拟和求解。
我们还需要对求解结果进行可视化和分析,以便更好地理解系统的演化规律和预测未来的发展趋势。
五、总结和回顾通过对数学建模2020年b题的全面评估和深度分析,我们不仅对整个系统有了更深入的理解,同时也更清晰地认识到了Matlab代码在求解动力学系统建模问题中的重要性。
实验二: 微分方程模型Matlab 求解与分析一、实验目的[1] 掌握解析、数值解法,并学会用图形观察解的形态和进行解的定性分析; [2] 熟悉MATLAB 软件关于微分方程求解的各种命令;[3] 通过范例学习建立微分方程方面的数学模型以及求解全过程; [4] 熟悉离散 Logistic 模型的求解与混沌的产生过程。
二、实验原理1. 微分方程模型与MATLAB 求解解析解用MATLAB 命令dsolve(‘eqn1’,’eqn2’, ...) 求常微分方程(组)的解析解。
其中‘eqni'表示第i 个微分方程,Dny 表示y 的n 阶导数,默认的自变量为t 。
(1) 微分方程 例1 求解一阶微分方程 21y dxdy+= (1) 求通解 输入:dsolve('Dy=1+y^2')输出:ans =tan(t+C1)(2)求特解 输入:dsolve('Dy=1+y^2','y(0)=1','x')指定初值为1,自变量为x 输出:ans =tan(x+1/4*pi)例2 求解二阶微分方程 221()04(/2)2(/2)2/x y xy x y y y πππ'''++-=='=-原方程两边都除以2x ,得211(1)04y y y x x'''++-= 输入:dsolve('D2y+(1/x)*Dy+(1-1/4/x^2)*y=0','y(pi/2)=2,Dy(pi/2)=-2/pi','x')ans =- (exp(x*i)*(pi/2)^(1/2)*i)/x^(1/2) +(exp(x*i)*exp(-x*2*i)*(pi/2)^(3/2)*2*i)/(pi*x^(1/2))试试能不用用simplify 函数化简 输入: simplify(ans)ans =2^(1/2)*pi^(1/2)/x^(1/2)*sin(x) (2)微分方程组例3 求解 d f /d x =3f +4g ; d g /d x =-4f +3g 。
Matlab与数学建模⼀、学习⽬标。
(1)了解Matlab与数学建模竞赛的关系。
(2)掌握Matlab数学建模的第⼀个⼩实例—评估股票价值与风险。
(3)掌握Matlab数学建模的回归算法。
⼆、实例演练。
1、谈谈你对Matlab与数学建模竞赛的了解。
Matlab在数学建模中使⽤⼴泛:MATLAB 是公认的最优秀的数学模型求解⼯具,在数学建模竞赛中超过 95% 的参赛队使⽤ MATLAB 作为求解⼯具,在国家奖队伍中,MATLAB 的使⽤率⼏乎 100%。
虽然⽐较知名的数模软件不只 MATLAB。
⼈们喜欢使⽤Matlab去数学建模的原因:(1)MATLAB 的数学函数全,包含⼈类社会的绝⼤多数数学知识。
(2)MATLAB ⾜够灵活,可以按照问题的需要,⾃主开发程序,解决问题。
(3)MATLAB易上⼿,本⾝很简单,不存在壁垒。
掌握正确的 MATLAB 使⽤⽅法和实⽤的⼩技巧,在半⼩时内就可以很快地变成 MATLAB ⾼⼿了。
正确且⾼效的 MATLAB 编程理念就是以问题为中⼼的主动编程。
我们传统学习编程的⽅法是学习变量类型、语法结构、算法以及编程的其他知识,因为学习时候是没有⽬标的,也不知道学的知识什么时候能⽤到,收效甚微。
⽽以问题为中⼼的主动编程,则是先找到问题的解决步骤,然后在 MATLAB 中⼀步⼀步地去实现。
在每步实现的过程中,遇到问题,查找知识(互联⽹时代查询知识还是很容易的),定位⽅法,再根据⽅法,查询 MATLAB 中的对应函数,学习函数⽤法,回到程序,解决问题。
在这个过程中,知识的获取都是为了解决问题的,也就是说每次学习的⽬标都是⾮常明确的,学完之后的应⽤就会强化对知识的理解和掌握,这样即学即⽤的学习⽅式是效率最⾼,也是最有效的⽅式。
最重要的是,这种主动的编程⽅式会让学习者体验到学习的成就感的乐趣,有成就感,⾃然就强化对编程的⾃信了。
这种内⼼的⾃信和强⼤在建模中会发挥意想不到的⼒量,所为信念的⼒量。
数学建模2020c题是一项涉及到数学、计算机等多个学科知识的综合性竞赛题目。
在这次比赛中,参赛者需要应用数学建模方法,解决实际问题,并编写相应的程序进行模拟和计算。
其中,matlab作为一种强大的数学软件工具,被广泛应用于数学建模的程序编写中。
一、问题分析在数学建模2020c题中,通常会给出一个实际问题,同时要求参赛者利用数学建模的方法进行分析和求解。
在编写matlab源程序时,需要遵循以下几个步骤:1. 问题理解与建模: 首先要对问题进行深入理解,明确问题的要求和限制条件,然后进行数学建模,将实际问题转化为数学模型。
2. 程序框架设计: 根据数学模型的建立,设计matlab程序的框架结构,确定程序的主要功能和模块划分。
3. 算法设计与实现: 针对数学模型所需的运算和计算过程,设计相应的算法,并在matlab中进行实现。
4. 程序测试与优化: 编写完程序后,需要进行充分的测试,验证程序的正确性和稳定性,并对程序进行优化,提高程序的运行效率。
二、matlab源程序编写在数学建模竞赛中,matlab源程序往往会涉及到各种数学方法和算法,如数值计算、优化算法、模拟仿真等。
下面以一个示例问题为例,介绍matlab源程序的编写过程。
示例题目:某市的交通拥堵问题问题描述:某市的交通拥堵问题日益严重,为了解决交通拥堵问题并提高交通效率,需要对该市的交通流进行合理规划和控制。
假设该市的道路网络和车辆流量情况已知,请设计一个算法,模拟和优化该市的交通流,并给出相应的交通规划建议。
1. 问题理解与建模根据问题描述,需要对该市的道路网络和车辆流量进行建模。
首先将道路网络抽象为一个图结构,节点表示道路交叉口,边表示道路连通关系;然后对车辆的流动进行建模,考虑车辆的速度、车流密度等因素。
2. 程序框架设计根据问题的数学模型,设计matlab程序的框架结构。
程序主要包括道路网络的表示与初始化、车辆流动模拟与优化算法、交通规划建议输出等模块。