数学建模——西南交通大学最强大脑一等奖论文
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浅谈数学建模中大学生的创新能力培养论文数学建模是通过对实际问题进行合理假设,用数学语言、数学方法抽象出与实际问题近似的数学模型,通过对数学模型求解,解决实际生产、生活问题。
数学建模对使用的方法、利用的工具都不加以限制,由于其创造性、趣味性、可参与性吸引了很多大学生参加,从建立模型到得出结果,学生分析问题的能力、创新能力、动手实践能力都得到了提高,数学的思维也在无形中加深。
院校对数学教育非常重视,数理与统计学院践行了“数学建模为载体的数学应用能力‘六点一线’培养模式”,从而提高学生的数学应用能力和创新能力。
以《高等数学》等课程的教学平台为起步,利用第二课堂进行普及,通过校级数学建模竞赛选拔人才,以集中培训为平台提高学生数学建模能力,参加国内外数学建模竞赛展示学生数学建模水平。
以大学生创新实验和科研作为拓展平台,培养学生数学应用与创新能力。
通过对学生数学建模能力的培养提高他们的数学应用能力和创新能力。
创新能力是指在创新意识的根底上提升分析问题、解决问题的能力。
从各个角度去看问题,全面地看问题抓住其关键,能够用自己的观点对问题进行解释,运用各种方法解决问题,从中选取最优解决方法。
对于创新能力测评的方法有很多,如:主成分分析法、层次分析法、变异系数加权法、因子分子法等。
层次分析法是根据各因素间的关系,通过各层特征向量构造上层与下层的权重矩阵;变异系数加权法是计算各因素的变异系数且根据其相对大小确定指标权重;主成分分析法是将多个相关变量转化为少数几个综合指标,将这些综合指标作为主成分,每个主成分都能反映问题的局部信息。
本文采用主成分分析法对创新能力指标进行量化分析。
通过对参加数学建模的师生进行深度访谈以及查阅资料分析后得出,影响创新能力的因素主要为智力因素和非智力因素,其中以智力因素为主。
智力因素指认知活动的操作系统,智力因素中对创新能力产生的主要影响是注意能力、逻辑思维能力、形象思维能力;非智力因素主要是个性心理因素和思想因素。
交巡警服务平台的设置与调度摘要由于警务资源有限,需要根据城市的实际情况与需求建立数学模型来合理地确定交巡警服务平台数目与位置、分配各平台的管辖范围、调度警务资源。
设置平台的基本原则是尽量使平台出警次数均衡,缩短出警时间。
用出警次数标准差衡量其均衡性,平台与节点的最短路衡量出警时间。
对问题一,首先以出警时间最短和出警次数尽量均衡为约束条件,利用无向图上任意两点最短路径模型得到平台管辖范围,并运用上下界网络流模型优化解,得到A区平台管辖范围分配方案。
发现有6个路口不能在3分钟内被任意平台到达,最长出警时间为5.7分钟。
其次,利用二分图的完美匹配模型得出20个平台封锁13个路口的最佳调度方案,要完全封锁13个路口最快需要8.0分钟。
最后,以平台出警次数均衡和出警时间长短为指标对方案优劣进行评价。
建立基于不同权重的平台调整评价模型,以对出警次数均衡的权重u和对最远出警距离的权重v 为参数,得到最优的增加平台方案。
此模型可根据实际需求任意设定权重参数和平台增数,由此得到增加的平台位置,权重参数可反映不同的实际情况和需求。
如确定增加4个平台,令u=0.6,v=0.4,则增加的平台位置位于21、27、46、64号节点处。
对问题二,首先利用各区平台出警次数的标准差和各区节点的超距比例分析评价六区现有方案的合理性,利用模糊加权分析模型以城区的面积、人口、总发案次数为因素来确定平台增加或改变数目。
得出B、C区各需改变2个平台的位置,新方案与现状比较,表明新方案比现状更合理。
D、E、F区分别需新增4、2、2个平台。
利用问题一的基于不同权重的平台调整评价模型确定改变或新增平台的位置。
其次,先利用二分图的完美匹配模型给出80个平台对17个出入口的最优围堵方案,最长出警时间12.7分钟。
在保证能够成功围堵的前提下,若考虑节省警力资源,分析全市六区交通网络与平台设置的特点,我们给出了分阶段围堵方案,方案由三阶段构成。
最多需调动三组警力,前后总共需要29.2分钟可将全市路口完全封锁。
数码相机定位摘要本文是双目定位的具体模型和方法进行了研究,分别给出了针孔线性模型、椭圆线性回归模型、RAC模型等并对其进行研究。
对于问题一,在针孔线性模型的基础上,通过对数码相机内外部参数的标定,确定靶标到靶标像的坐标转化关系,建立其坐标转换模型。
对于问题二,利用图像处理所得的像素模拟图表确定20组特征点的坐标在世界坐标系和图像坐标系的坐标,代入上述转换关系来确定系数矩阵M,进而求得圆心在像平面的像坐标,然后利用畸变校正模型对结果进行校正。
结果为左上圆(119.0938,69.6890)、中间圆(155.7689,72.4757)右上圆(234.6404,78.4603)、左下圆(105.4604,185.3796)右下圆(214.5271,184.9706)。
对于问题三,建立椭圆线性回归模型对靶标的像进行拟合,得到的图像中心坐标即为圆心在像平面的像坐标。
结果分析还表明该方法的精度和稳定性都比较好。
结果如下:左上圆(120.0039,69.2536)、中间圆(155.1462,73.0654)右上圆(236.2001,77.8279)、左下圆(103.4572,182.3599)右下圆(216.8469,179.6788)。
模型三与模型一的结果相差最大为2.945%。
很好地验证了模型一的结果的准确性对于问题四,利用RAC模型,确定出单个相机的外部参数,得出其旋转矩阵和平移向量,即完成单个相机的定标,然后利用其几何转化由相机各自的旋转矩阵和平移向量求解出两个相机的相对位置。
关键词:针孔线性模型像素模拟图表畸变校正曲线拟合RAC模型一.问题的重述与分析已知:一靶标和用一位置固定的数码相机摄的它的像,如题目中图3所示。
其中靶标如下,取1个边长为100mm的正方形,分别以四个顶点(对应为A、C、D、E)为圆心,12mm为半径作圆。
以AC边上距离A点30mm处的B为圆心,12mm为半径作圆,如题目中图1.1所示。
摘要以大学生数学建模竞赛为牵引,进行创新创业能力培养,把创新创业教育与课程建设、教学团队建设、科学研究相融合,把以竞赛为目的变为以竞赛为手段,解决创新创业教育的实践平台问题。
构建大学生创新创业教育的实践教学体系,完善大学生数学建模竞赛的运行模式和激励机制,进行大学生数学建模竞赛与创新创业教育的融合。
本课题的研究可以推广到其他的大学生科技竞赛,搭建更多的创新创业教育实践平台,实现工科院校大学生科技竞赛与创新创业教育的融合,更好地培养学生的创新实践能力。
关键词数学建模竞赛;创新创业;学科建设大学生数学建模竞赛1985 年出现于美国[1] ,教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会从1994 年起共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,在高校中已变成最广泛的大学生科技创新活动之一。
这项竞赛2007 年被列入教育部质量工程首批资助的学科竞赛之一。
数学建模竞赛的题目由工程技术、经济管理、社会生活等领域中的实际问题简化加工而成,具有很强的实用性和挑战性[1] 。
学生面对一个实际问题,对解决方法没有任何限制,学生可以运用自己认为合适的任何数学方法和计算机技术加以分析、解决,他们必须充分发挥创造力和想象力,从而培养了学生的创新意识及主动学习、独立研究的能力。
竞赛没有事先设定标准答案,但留有充分余地供参赛者发挥其聪明才智和创造精神,并充分发扬 3 人一组的团结合作精神。
由于竞赛面向所有专业的在校大学生,因此每年吸引了大量工科类专业的大学生参赛。
竞赛实际上包括三个阶段,即赛前培训阶段、竞赛阶段和赛后研究阶段,彼此相互联系。
在赛前培训阶段,学生要通过课程学习或课外讲座掌握一些包括数学知识的学习和数学软件的使用等数学建模的基本知识,并通过实际建模得到训练;竞赛三天集中完成竞赛题目;赛后对赛题继续深入研究。
在十二五期间[2] ,国家决定通过实施大学生创新创业训练计划促进高等学校转变教育思想观念,改革人才培养模式,强化创新创业能力训练,增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力,培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。
高校数学建模竞赛获奖论文范文赏析(正文开始)在当今的教育体制中,数学建模竞赛作为一项重要的学术竞赛,已经逐渐受到了高校学生的重视。
这一竞赛不仅考察了学生的数学知识和思维能力,同时也鼓励学生动手实践、独立思考和合作交流的能力。
因此,高校数学建模竞赛获奖论文具有一定的学术研究价值和借鉴意义。
本文将选取一篇高校数学建模竞赛获奖论文进行赏析,以期探索优秀论文的写作技巧和论述思路,对广大数学建模竞赛参赛者提供借鉴和参考。
选取的论文题目为《基于XXX模型的高校教学质量评价研究》。
一、引言在引言部分,作者首先介绍了高校教学质量的重要性和当前存在的问题。
随后,论述了研究的目的和意义,明确了本文的研究要点和方法。
值得注意的是,作者通过对前人研究成果的概述,补充了相关理论和实证研究对于本文的支持。
二、理论基础与模型构建在理论基础与模型构建部分,作者详细介绍了相关理论的背景和意义,并为本研究构建了合适的数学模型。
作者在此部分运用了数学符号、公式等来清晰地表达模型的定义和假设,并给出了相应的解释和推导过程。
此外,作者还结合实际情况,灵活运用了图表等可视化工具,提高了论文的可读性和可理解性。
三、实证研究与数据分析在实证研究与数据分析部分,作者描述了研究方法和实证数据的来源与收集方式,并对数据进行了详细的分析和论证。
作者可以运用适当的表格、图表和统计学方法,对数据进行量化和可视化处理,以便读者更加直观地理解分析结果。
同时,作者在此部分还展示了对实证结果的科学解释和讨论,提出了相应的结论和建议。
四、结论与展望在结论与展望部分,作者总结了研究的主要发现和成果,并针对研究中存在的不足之处提出了进一步深入研究的设想和方向。
作者在此部分可以对研究的局限性进行说明,并提出可行的改进和发展方案,以期引起相关领域学者的关注和参与。
综上所述,这篇高校数学建模竞赛获奖论文范文在结构与内容上展现了较高的水平。
文章在介绍研究背景和问题的同时,恰当地引用了相关的理论和实证研究成果,论据充分且有力。
西南交通大学峨眉校区2016年全国大学生数学建模竞赛第二次预选赛试题题目(A题自动倒车策略)姓名吴佩伦何青霞学号7182专业14级机电14级铁道运输联系电话自动倒车策略摘要本文针对自动泊车系统的研究,参考生活中人工入库的实际情况,对整个倒车过程车辆运动规律进行深入分析之后,运用了几何学相关知识求出了车辆在各段泊车的位置,列出了相关不等式并采用数形结合的方法,求解出了泊车起始点范围,并根据车辆在泊车点附近安全行驶的区域范围及泊车最终停靠位置的合理性,列出约束条件,通过构建多目标非线性规划模型,很好的解决了安全倒车入库的起始点位置问题和最佳泊车策略问题,最后运用了Matlab软件对模型进行求解。
问题一中,题目要求寻找能够安全倒车入库的起始点位置所在的区域范围,首先我们要明确的是影响汽车安全入库的因素就是车库周围物体的阻碍,然后我们将汽车倒车入库的过程划分为三个阶段,仔细分析汽车倒车入库的过程之后我们考虑这三段过程中可能会发生的接触车库警戒线,列出约束条件,建立数学模型,并采用数形结合的方法对模型进行求解,最终求出汽车能够安全入库的起始点位置范围为下列曲线6.747513.25; 2.47 5.27;<<-<<y x8.990.45( 2.47,3.97);y x x <++∈-22( 2.8)(9.22) 2.47,(3.97,5.27);x y x -+-<∈222( 3.97)(0.6) 6.44,(2.05,3.97)x y x -+-<∈所包络的不规则区域。
问题二中,题目要求设计出从任意倒车入库起始点开始的最佳泊车策略,并求出采用最佳策略时的前轮转角和后轮行驶距离。
我们应该在汽车能够安全倒车入库并停在最恰当位置的前提下寻求满足前轮转角之和最小和后轮行驶距离最短的最佳泊车策略,先针对设任意起始点00(,)x y 分析,对问题一中所构建的模型稍加改动,增加了对最终停车位置的约束条件,并针对前轮转角和后轮行驶距离构建双目标函数,由几何问题转化为多目标非线性规划问题,因为00(,)x y 非具体值,无法通过软件直接求解,通过任意选取多个具体00(,)x y 的值,运用Matlab 软件的fgoalattain 函数对该双目标非线性规划问题求解,得到多个起始点的最佳泊车策略,并进行了比较分析。