数学建模竞赛论文
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大学数学建模论文范文3000字第1篇一、小学数学建模_数学建模_已经越来越被广大教师所接受和采用,所谓的_数学建模_思想就是通过创建数学模型的方式来解决问题,我们把该过程简称为_数学建模_,其实质是对数学思维的运用,方法和知识解决在实际过程中遇到的数学问题,这一模式已经成为数学教育的重要模式和基本内容。
叶其孝曾发表《数学建模教学活动与大学数学教育改革》,该书指出,数学建模的本质就是将数学中抽象的内容进行简化而成为实际问题,然后通过参数和变量之间的规律来解决数学问题,并将解得的结果进行证明和解释,因此使问题得到深化,循环解决问题的过程。
二、小学数学建模的定位1.定位于儿童的生活经验儿童是小学数学的主要教学对象,因此数学问题中研究的内容复杂程度要适中,要与儿童的生活和发展情况相结合。
_数学建模_要以儿童为出发点,在数学课堂上要多引用发生在日常生活中的案例,使儿童在数学教材上遇到的问题与现实生活中的问题相结合,从而激发学生学习的积极性,使学生通过自身的经验,积极地感受数学模型的作用。
同时,小学数学建模要遵循循序渐进的原则,既要适合学生的年龄特征,赋予适当的.挑战性;又要照顾儿童发展的差异性,尊重儿童的个性,促进每一个学生在原有的基础上得到发展。
2.定位于儿童的思维方式小学生的特点是年龄小,思维简单。
因此小学的数学建模必须与小学生的实际情况相结合,循序渐进的进行,使其与小学生的认知能力相适应。
实际情况表明,教师要想使学生能够积极主动的思考问题,提高他们将数学思维运用到实际生活中的能力,就必须把握好儿童在数学建模过程中的情感、认知和思维起点。
我们以《常见的数量关系》中关于速度、时间和路程的教学为例,有的老师启发学生与二年级所学的乘除法相结合,使乘除法这一知识点与时间、速度和路程建立了关联,从而使_数量关系_与数学原型_一乘两除_结合起来,并且使学生利用抽象与类比的思维方法完成了_数量关系_的_意义建模_,从而创建了完善的认知体系。
全国第五届研究生数学建模竞赛题 目 货运列车的编组调度问题摘 要货运列车的编组调度问题是铁路运输系统的关键问题之一。
合理地设计编组调度方案对于提高铁路运输能力和运行效率具有十分重要的意义,是关乎我国铁路系统能否又好又快开展的全局性问题。
针对货运列车的编组调度问题,在深入研究编组站中到达列车的转发、解体及新车编发等规那么和要求的根底上,对所提供的数据进行了分析和处理,建立了各问题相应的数学模型,制订了相应的编组调度方案:针对问题一,详细探讨了白、夜班中所有车辆在编组站的滞留时间,包括解体等待时间、解体时间、编组时间、出发等待时间以及转发时间等等;求出了所有车辆在编组站的滞留时间之和,并用其除以所有车辆的总数,即得到每班中时的优化模型;模型以每班的最小中时为目标函数,其约束条件包括出发列车的总重量、总长度、每辆车的中时约束等等;最后利用遗传算法和Matlab 遗传算法工具箱,计算出了白班和夜班的最小中时,并给出了详细的列车解体方案和编组方案。
针对问题二,优先考虑了发往1S 的货物、军用货物及救灾货物等的运输问题;优先安排了含有专供货物和救灾货物车辆数较多的列车,使其尽快解体、编组和发车,以减少其等待时间。
建模时,在问题一模型的根底上添加了专供货物和救灾货物车辆的中时约束,并利用遗传算法计算出了每班的最小中时,制订了列车解体方案和编组方案。
针对问题三,由于所提供的信息具有动态性,所以在解编列车时,要对后续车辆和现存车辆的具体情况同时进行分析才能作出合理决策。
在考虑相邻时段递推关系的根底上,以每班的最小中时和发出车辆最大数目为目标函数,建立了一个多目标多阶段动态规划模型,并利用神经网络方法和Matlab 软件计算出了每班的最小中时和发出车辆的最大数目,制订了列车解体方案和编组方案。
针对问题四,首先根据条件处理了所给的数据,然后在模型一的根底上建立了相应的模型,并计算出了相应各班的中时,给出了相应的调度方案。
一篇标准的数学建模论文范文(优选28篇)数学建模是一个经历观察、思考、归类、抽象与总结的过程,也是一个信息捕捉、筛选、整理的过程,更是一个思想与方法的产生与选择的过程。
它给学生再现了一种“微型科研”的过程。
数学建模教学有利于激发学生学习数学的兴趣,丰富学生数学探索的情感体验;有利于学生自觉检验、巩固所学的数学知识,促进知识的深化、发展;有利于学生体会和感悟数学思想方法。
同时教师自身具备数学模型的构建意识与能力,才能指导和要求学生通过主动思维,自主构建有效的数学模型,从而使数学课堂彰显科学的魅力。
为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。
使用数学语言描述的事物就称为数学模型。
有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
1.只有经历这样的探索过程,数学的思想、方法才能沉积、凝聚,从而使知识具有更大的智慧价值。
动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。
学生的数学学习活动应当是一个主动、活泼的、生动和富有个性的过程。
因此,在教学时我们要善于引导学生自主探索、合作交流,对学习过程、学习材料、学习发现主动归纳、提升,力求建构出人人都能理解的数学模型。
教师不应只是“讲演者”,而应不时扮演下列角色:参谋,提一些求解的建议,提供可参考的信息,但并不代替学生做出决断。
询问者,故作不知,问原因、找漏洞,督促学生弄清楚、说明白,完成进度。
仲裁者和鉴赏者,评判学生工作成果的价值、意义、优劣,鼓励学生有创造性的想法和作法。
摘要:将数学建模思想融入高等数学的教学中来,是目前大学数学教育的重要教学方式。
建模思想的有效应用,不仅显著提高了学生应用数学模式解决实际问题的能力,还在培养大学生发散思维能力和综合素质方面起到重要作用。
本文试从当前高等数学教学现状着手,分析在高等数学中融入建模思想的重要性,并从教学实践中给出相应的教学方法,以期能给同行教师们一些帮助。
第五届华中地区大学生数学建模邀请赛承诺书我们仔细阅读了《第五届华中地区大学生数学建模邀请赛的选手须知》。
我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们的竞赛编号为:我们的选择题号为:参赛队员(打印并签名):队员1:队员2:队员3:(以下内容参赛队伍不需要填写)评阅编号:武汉工业与应用数学学会第五届华中地区大学生数学建模邀请赛竞赛组委会题目: 不同类型汽车的能耗和使用成本问题摘要对于问题一,我们选取ECE 工况,采用基于以能量消耗为比较目标的控制方法,建立传统汽车燃油消耗的数学公式,对比建立电动汽车以及混合动力汽车的能量计算消耗模型。
传统汽车和纯电动汽车的能耗方程可直接由相关物理模型分析得出,考虑到混合动力汽车的特殊性,结合了HEV 汽车的最佳能源消耗模型。
然后利用MATLAB 中的SIMULINK 仿真系统对三类汽车能耗情况进行仿真比较,得出节能效果对比仿真图。
通过 SIMULINK 仿真得到传统汽车在ECE 工况下的能耗为810564.6⨯J ,电动汽车能耗为810003.3⨯J ,混合动力汽车能耗为810604.5⨯J ,混合动力汽车在ECE 的工况下相对传统汽车能减少14.63%的能耗,电动汽车在ECE 的工况下相对传统汽车能减少54.25%的能耗。
故得出结论,从能耗角度分析比较,电动汽车节能效果更好。
对于问题二,我们以汽车的行驶里程作为变量,结合实际情况,忽略可操作性不强以及波动变化较大的因素,重点从能耗费用、保养费用两个方面进行使用成本分析,通过简化问题以及对于三种不同类型汽车的对应分析,考虑购车成本和行驶里程对使用成本的关系后,建立了在一个相对合适的行驶里程内三种不同类型汽车的成本模型。
数学建模竞赛获奖论文范文数学的运用越来越广泛了,利用建立数学模型解决实际问题的数学建模活动也应运而生了。
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数学建模论文范文篇一:《高中开设数学建模课程的意义与定位》1、高中开设数学建模课程的背景在高中设置的课程中,数学是一门必修课程,也是高考比重最大的一门课程,其最终目标是将数学知识融入现实问题中去,从而解决问题,这也是教育教学的最终目的。
要达到教育教学的最终目的,必须改革高中的数学课程教学,建设高中数学建模课程。
高中数学建模课程可以根据简单的现实问题设置,针对实际生活中的一些简单问题进行适当的假设,建立高中数学知识能解决该问题的数学模型,进而解决该实际问题。
因此,可以说高中数学建模课程是利用所学高中数学知识解决实际问题的课程,是将高中数学知识应用的一门课程,是培养出高技能人才的基础课程。
国家教育部制定的高中数学课程标准,重点强调:"要重视高中学生从自己的生活经验和所学知识中去理解数学、学习数学和应用数学,通过自己的感知和实际操作,掌握基本的高中数学知识和数学逻辑思维能力,让高中生体会到数学的乐趣,对数学产生兴趣,让其感觉到数学就在身边。
"但是现实中高中数学的教学情况堪忧,基本上都是满堂灌的教学,学生不会应用,对数学毫无兴趣可言,主要体现在三个方面。
第一,虽然有很多学生以高分成绩进入高中学习,但是其数学应用的基础非常差,基本上是会生搬硬套,不会解决实际问题,更不会将数学知识联系到生活中来;也有少数学生数学基础差,没有养成好的数学学习习惯,导致产生厌恶数学的情绪,数学基础知识都没学好,更不用说是用数学解决实际问题。
这少数学生就是上课睡觉混日子,根本不去学习,这与高中数学课程的开设目标截然不符。
第二,高中数学课程的教学内容与实际问题严重脱节,高中的数学教材中涉及的数学知识基本上都是计算内容,而不是用来处理和解决生活问题的,更是缺少数学与其他学科(比如化学、物理、生物、地理等)的相互渗透,即便高中数学课程中有一些数学应用的例子,也属于选学内容,教师根本不去讲、不涉及,这样导致高中数学课的教学达不到其教学目的,发挥不出功能。
城市出租车交通规划综合模型一、问题重述城市中出租车的需求随着经济发展、城市规模扩大及居民生活方式改变而不断变化。
目前某城市中出租车行业管理存在一定的问题,城市居民普遍反映出租车价格偏高,另一方面,出租车司机却抱怨劳动强度大,收入相对来说偏低,整个出租车行业不景气,长此以往将影响社会稳定。
现为了配合该城市发展的战略目标,最大限度地满足城市中各类人口的出行需要,并协调市民、出租车司机和社会三者的关系,实现该城市交通规划可持续发展,需解决以下的问题:(1)从该城市当前经济发展、城市规模及总体人口规划情况出发,类比国内城市情况,预测该城市居民的出行强度和出行总量,这里的居民指的是该城市的常住人口。
同时结合人口出行特征,进一步给出该城市当前与今后若干年乘坐出租车人口的预测模型。
(2)根据该城市的公共出行情况与出租车主要状况,建立出租车最佳数量预测模型。
(3)油价调整(3.87元/升与4.30元/升)会影响城市居民与出租车司机的双方的利益关系,给出能够使双方都满意的价格调节最优方案。
(4)针对当前的数据采集情况,提出更合理且实际可行的数据采集方案。
(5)从公用事业管理部门的角度考虑出租车规划的问题,写一篇短文介绍自己的方案。
二、模型假设1.常住人口和暂住人口的出行特征相近,划分为第一类人,在所有分析过程中假设其出行特征完全一样。
而短期及当日进出人口为第二类。
2.由于短期及当日进出人口情况复杂,假设第二类人口在于乘坐出租车方面相关出行特征(如乘车出行强度等)在未来几年内保持不变。
3.由于城市地理状况和居民的生活习惯在短时期内不易改变,所以在各交通小4.假设居民中出行人口占总人口数的比例不变。
5.假设对于出行人口而言,在出行方式选择方面的比例与出行人次的比例一样。
6.假设在未来几年内,出租车固定营运成本不变。
7.由于每次一起打车的人数,与居民的生活习惯相关,所以假设出租车每趟载客人次不变,即不受出租车数目和收费方案的不同而改变。
数学建模论文(精选4篇)数学建模论文模板篇一1数学建模竞赛培训过程中存在的问题1.1学生数学、计算机基础薄弱,参赛学生人数少以我校理学院为例,数学专业是本校开设最早的专业,面向全国28个省、市、自治区招生,包括内地较发达地区的学生、贫困地区(包括民族地区)的学生,招收的学生数学基础水平参差不齐.内地较发达地区的学生由于所处地区的经济文化条件较好,教育水平较高,高考数学成绩普遍高于民族地区的学生.民族地区由于所处地区经济文化较落后,中小学师资力量严重不足,使得少数民族学生数学基础薄弱,对数学学习普遍抱有畏难情绪,从每年理学院新生入学申请转系的同学较多可以窥见一斑.虽然学校每年都组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,但人数都不算多.从专业来看,参赛学生主要以数学系和计算机系的学生为主,间有化学、生科、医学等理工科学生,文科学生则相对更少.理工科类的学生基本功比较扎实,他们在参赛过程中起到了重要作用.文科学生数学和计算机功底大多薄弱,更多的只是一种参与.从年级来看,参赛学生以大二的学生居多;大一的学生已学的数学和计算机课程有限,基本功还有些欠缺;大三、大四的学生忙着考研和找工作,对数学建模竞赛兴趣不大.从参赛的目的来看,有20%左右的学生是非常希望通过数学建模提高自己的综合能力,他们一般能坚持到最后;还有50%的学生抱着试试看的态度参加培训,想锻炼但又怕学不懂,觉得可以坚持就坚持,不能则中途放弃;剩下的30%的学生则抱着好奇好玩的态度,他们大多早早就出局了.学生的参赛积极性不高,是制约数学建模教学及竞赛有效开展的不利因素.1.2无专职数学建模培训教师,培训教师水平有限,培训方法落后数学建模的培训教师主要由理学院选派数学老师临时组成,没有专职从事数学建模的教师.由于学校扩招,学生人数多,教师人数少,数学教师所承担的专业课和公共课课程多,授课任务重;备课、授课、批改作业占用了教师的大部分工作时间,并且还要完成相应的科研任务.而参加数学建模教学及竞赛培训等工作需要花费很多时间和精力,很多老师都没有时间和精力去认真从事数学建模的教学工作.培训教师队伍整体素质不够强、能力欠缺,指导起学生来也不是那么得心应手,且从事数学建模教学的老师每年都在调整,不利于经验的积累.另外,学校对参与数学建模教学及竞赛培训的教师的鼓励措施还不是十分到位和吸引人,培训教师对数学建模相关的工作热情不够,缺乏奉献精神.在2011年以前,数学建模培训主要采用教师授课的方式进行,但各位老师授课的内容互不联系.比如说上概率论的老师就讲概率论的内容,上常微分方程的老师就讲常微分的内容.学生学习了这些知识,不知道有什么用,怎么用,不能将这些知识联系起来转化为数学建模的能力.这中间缺少了很重要的一个环节,就是没有进行真题实训.结果就是学生既没有运用这些知识构建数学模型的能力,也谈不上数学建模论文写作的技巧.虽然学校年年都组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,但结果却不尽如人意,获奖等次不高,获奖数量不多.1.3学校重视程度不够,相关配套措施还有待完善任何一项工作离开了学校的支持,都是不可能开展得好的,数学建模也不例外.在前些年,数学建模并没有引起足够的重视,学校盼望出成绩但是结果并不理想,对老师和学生的信心不足.由于经费紧张,并未专门对数学建模安排实验室,图书资料很少,学生用电脑和查资料不方便,没有学习氛围.每年数学建模竞赛主要由分管教学的副院长兼任组长,没有相应专职的负责人,培训教师去参加数学建模相关交流会议和学习的机会很少.学校和二级学院对参加数学建模教学、培训的老师奖励很少,学生则几乎没有.在课程的开设上也未引起重视,虽然理学院早在1997年就将数学实验和数学建模课列为专业必修课,但非数学专业只是近几年才开始列为公选课开设,且选修率低.2针对存在问题所采取的相应措施2.1扩大宣传,重视数学和计算机公选课开设,举办数学建模学习讨论班最近两年,学院组建了数学建模协会,负责数学建模的宣传和参赛队员的海选,通过各种方式扩大了对数学建模的宣传和影响,安排数学任课教师鼓励数学基础不错的学生参赛.同时邀请重点大学具有丰富培训经验的老师来做数学建模专题讲座,交流经验.学院重视数学专业的基础课程、核心课程的教学,选派经验丰富的老教师、青年骨干教师担任主讲,随时抽查教学质量,教学效果.严抓考风学风,对考试作弊学生绝不姑息;学生上课迟到、早退、旷课一律严肃处理.通过这些举措,学生学习态度明显好转,数学能力慢慢得到提高.学校有意识在大一新生中开设数学实验、数学建模和相关计算机公选课,让对数学有兴趣的学生能多接触这方面的知识,减少距离感.选用的教材内容浅显而有趣味,主要目的是让同学们感受到数学建模并非高不可攀,数学是有用的,增加学生学习数学的热情和参加数学建模竞赛的可能性.为了解决学生学习数学建模过程中的遇到的困难,学院组织老师、学生参加数学建模周末讨论班,老师就学生学习过程中遇到的普遍问题进行讲解,学生分小组相互讨论,尽量不让问题堆积,影响后续学习积极性.通过这些措施,参赛学生的人数比以往有了大的改观,参赛过程中退赛的学生越来越少,参赛过程中的主动性也越来越明显.2.2成立数学建模指导教师组,分批培养培训教师,改进培训方法近年来,学院开始重视对数学建模培训教师的梯队建设,成立了数学建模指导教师组.把培训教师分批送出去进修,参加交流会议,学习其它高校的经验,并安排老教师带新教师,培训教师队伍越来越稳定、壮大.从去年开始,理学院组织学生进行了为期一个月的暑期数学建模真题实训,从8月初到8月底,培训共分为7轮.学生首先进行三天封闭式真题训练———其次答辩———最后交流讨论.效果明显,学生的数学建模能力普遍得到了提高,学习积极性普遍高涨.9月份顺利参加了全国大学生数学建模竞赛.从竞赛结果来看,比以前有了比较大的进步,不管是获奖的等次还是获奖的人数上都取得了历史性突破.有了这些可喜的变化,教师和学生的积极性都得到了提高,对以后的数学建模教学和培训工作将起着极大的促进作用.除了这种集训,今后,数学建模还需要加强平时的教学和培训工作.2.3学校逐渐重视,加大了相关投入,完善了激励措施最近几年,学校加大了对数学建模教学和培训工作的相关投入和鼓励措施.安排了专门的数学建模实验室,配备了学院最先进的电脑、打印机等设备,购买了数学建模相关的书籍.划拨了数学建模教学和培训专项经费.虽然数学建模教学还没有计入教学工作量,但已经考虑计入职称评定的相关工作量中,对参加数学建模教学和培训的老师减少了基本的教学工作量,使他们有更多的时间和精力投入到数学建模的相关工作中去.对参加全国大学生数学建模竞赛获奖的老师和学生的奖励额度也比以前有了很大的提高,老师和学生的积极性得到了极大的提高.3结束语对我们这类院校而言,最重要的数学建模赛事就是一年一度的全国大学生数学建模竞赛了.竞赛结果大体可以衡量老师和学生的付出与收获,但不是绝对的,教育部组织这项赛事的初衷主要是为了促进各个院校数学建模教学的有效开展.如果过分的看重获奖等次和数量,对学校的数学建模教学和组织工作都是一种伤害.参赛的过程对学生而言,肯定是有益的,绝大多数参加过数学建模竞赛的学生都认为这个过程很重要.这个过程可能是四年的大学学习过程中体会最深的,它用枯燥的理论知识解决了活生生的现实中存在的问题,虽然这种解决还有部分的理想化.由于我校地处偏远山区,教育经费相对紧张,投入不可能跟重点院校的水平比,只能按照自身实际来.只要学校、老师、学生三方都重视并积极参与这一赛事,数学建模活动就能开展的更好.数学建模论文模板篇二培养应用型人才是我国高等教育从精英教育向大众教育发展的必然产物,也是知识经济飞速发展和市场对人才多元化需求的必然要求。
I 、问题重述 确定葡萄酒质量时一般是通过聘请一批有资质的评酒员进行品评。
每个评酒员在对葡萄酒进行品尝后对其分类指标打分,然后求和得到其总分,从而确定葡萄酒的质量。
酿酒葡萄的好坏与所酿葡萄酒的质量有直接的关系,葡萄酒和酿酒葡萄检测的理化指标会在一定程度上反映葡萄酒和葡萄的质量。
附件1给出了某一年份一些葡萄酒的评价结果,附件2和附件3分别给出了该年份这些葡萄酒的和酿酒葡萄的成分数据。
请尝试建立数学模型讨论下列问题:请尝试建立数学模型讨论下列问题: 1. 分析附件1中两组评酒员的评价结果有无显著性差异,哪一组结果更可信?中两组评酒员的评价结果有无显著性差异,哪一组结果更可信? 2. 根据酿酒葡萄的理化指标和葡萄酒的质量对这些酿酒葡萄进行分级。
根据酿酒葡萄的理化指标和葡萄酒的质量对这些酿酒葡萄进行分级。
3. 分析酿酒葡萄与葡萄酒的理化指标之间的联系。
分析酿酒葡萄与葡萄酒的理化指标之间的联系。
4.分析酿酒葡萄和葡萄酒的理化指标对葡萄酒质量的影响,并论证能否用葡萄和葡萄酒的理化指标来评价葡萄酒的质量?酒的理化指标来评价葡萄酒的质量?II 、问题分析问题思路问题一: 本问题中,两组各10名评酒员分别对27种红葡萄酒和28种白葡萄酒进行评分。
其中,评分标准一样,评酒员都能理性的按照标准给酒一个合理的评分。
由于,每个人的口感、视觉效果和嗅觉不一样,品酒员给每种酒打的分数不一样而产生误差。
品酒员给每种酒打的分数不一样而产生误差。
根据表格,根据表格,分别计算出两组10名评酒员的评价总分、标准方差、平均值。
运用SAS 对两组进行配对样本T 检验,并用Excle 进行图标分析。
对比两种结果并得出统一结论。
给及两组评酒员的评价结果的差异性和可信度进行评估。
组评酒员的评价结果的差异性和可信度进行评估。
问题二:根据酿酒葡萄的理化指标和葡萄酒的质量对这些酿酒葡萄进行分级,这里的分级问题需要考虑两方面的问题处理:1、对葡萄理化指标和影响葡萄酒质量评定的标准进行整合分析,2、现实中还没有统一的酿酒葡萄分级标准,现实中还没有统一的酿酒葡萄分级标准,对本题中葡萄进行分级需要有一对本题中葡萄进行分级需要有一套标准。
数学建模竞赛优秀大学生论文随着科学技术的高速发展,数学的应用价值越来越得到众人的重视,因此数学建模也被逐渐的引起重视了。
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数学建模优秀论文篇一:《数学建模用于生物医学论文》1数学建模的过程1.1模型准备首先要了解实际背景,寻找内在规律,形成一个比较清晰的轮廓,提出问题。
1.2模型假设在明确目的、掌握资料的基础上,抓住问题的本质,舍弃次要因素,对实际问题做出合理的简化假设。
1.3模型建立在所作的假设条件下,用适当的数学方法去刻画变量之间的关系,得出一个数学结构,即数学模型。
原则上,在能够达到预期效果的基础上,选择的数学方法应越简单越好。
1.4模型求解建模后要对模型进行分析、求解,求解会涉及图解、定理证明及解方程等不同数学方法,有时还需用计算机求数值解。
1.5模型分析、检验、应用模型的结果应当能解释已存的现象,处理方法应该是最优的决策和控制方案,所以,对模型的解需要进行分析检验。
把求得的数学结果返回到实际问题中去,检验其合理性。
如果理论结果符合实际情况,那么就可以用它来指导实践,否则需再重新提出假设、建模、求解,直到模型结果与实际相符,才能进行实际应用。
总之,数学建模是一项富有创造性的工作,不可能用一些条条框框的规则规定的十分死板,只要是能够做到全面兼顾、能抓住问题的本质、最终检验结果合理,都是一个好的数学模型。
2数学建模在生物医学中的应用2.1DNA序列分类模型DNA分子是遗传信息存储的基本单位,许多生命科学中的重大问题都依赖于对这种特殊分子的深入了解。
因此,关于DNA分子结构与功能的问题,成为二十一世纪最重大的课题之一。
DNA序列分类问题是研究DNA分子结构的基础,它常用的方法是聚类分析法。
聚类分析是使用数据建模简化数据的一种方法,它将数据分成不同的类或者簇,同一个簇中的数据有很大的同质性,而不同的簇中的数据有很大的相异性。
在对DNA序列进行分类时,需首先引入样品变量,比如说单个碱基的丰度、两碱基丰度之比等;然后计算出每条DNA序列的样品变量值,存入到向量中;最后根据相似度度量原理,计算出所有序列两两之间的Lance与Williams距离,依据距离的远近进行分类。
全国大学生数学建模竞赛论文范例摘要:本文通过对具体问题的深入研究,建立了数学模型并进行求解,旨在为相关领域提供有益的参考和决策支持。
文中首先对问题进行了详细的分析和阐述,然后构建了相应的数学模型,运用了列举所用的方法和工具等方法进行求解,最后对结果进行了分析和讨论,并提出了一些改进和优化的建议。
一、问题重述在当今社会,具体问题背景。
本次数学建模竞赛的问题是:详细描述问题。
需要我们通过建立合理的数学模型,来解决阐述问题的核心和关键,并得出具有实际意义的结论和建议。
二、问题分析为了有效地解决上述问题,我们首先对其进行了深入的分析。
从问题的性质来看,它属于定性问题的类型,如优化问题、预测问题等。
进一步分析发现,影响问题的主要因素有列举主要因素,这些因素之间可能存在着描述因素之间的关系,如线性关系、非线性关系等。
基于以上分析,我们决定采用列举解决问题的总体思路和方法的方法来建立数学模型。
三、模型假设为了简化问题并使模型更具可操作性,我们做了以下假设:假设 1:具体假设 1 的内容假设 2:具体假设 2 的内容假设 n:具体假设 n 的内容需要说明的是,这些假设在一定程度上简化了实际情况,但在后续的模型验证和改进中,我们会对其合理性进行检验和调整。
四、符号说明为了便于后续模型的建立和表述,我们对文中用到的符号进行如下说明:符号 1:符号 1 的名称和含义符号 2:符号 2 的名称和含义符号 n:符号 n 的名称和含义五、模型建立与求解(一)模型 1 的建立与求解基于前面的分析和假设,我们首先建立了模型 1。
详细描述模型 1 的数学表达式和原理通过求解模型 1 所使用的方法和工具,我们得到了模型 1 的解为:给出模型 1 的解(二)模型 2 的建立与求解为了进一步提高模型的精度和适用性,我们又建立了模型 2。
详细描述模型 2 的数学表达式和原理运用求解模型 2 所使用的方法和工具,解得模型 2 的结果为:给出模型 2 的解(三)模型的比较与选择对建立的多个模型进行比较和分析,从准确性、复杂性、适用性等方面综合考虑,最终选择了说明选择的模型作为最优模型。
数学建模竞赛论文论文题目:《温室中的绿色生态臭氧病虫害防治》姓名1:胡江华学号:09041211 专业:计算机科学与技术姓名2:陈金明学号:09041216 专业:计算机科学与技术姓名3:杨尚坡学号:09041217 专业:计算机科学与技术2010 年 5 月3日论文摘要大家都知道我国是一个农业大国,农业的生产是一个国家的根本,它有着极其重要的地位。
而水稻作为中国农产品的重要一部分,怎样提高水稻生产的稳定和持续增产已成为当今一个重要研究课题了。
影响水稻的生产的因素有很多,比如气候,虫害,人工培养等。
而现在我们只研究虫害对水稻生产的影响,就此建立一个数学模型。
虫害对水稻生产的影响是复杂的,多方面的,而在此我们只研究中华稻蝗和稻纵卷叶螟对水稻的危害。
根据这两种害虫对水稻产量的影响,我们可以在相对理想的条件下建立关于这两种害虫对水稻产量的数学建模,即得出两种害虫密度与水稻产量的函数关系。
而在现实生产中,我们往往会使用农药来减少虫害的危害,但农药的使用就涉及到了农药的使用分配,生产的成本的增加和农产品的健康问题。
我们将建立一个模型来研究农药的使用方案分别与水稻的产量和水稻的利润的关系。
随着当今科技的发展,臭氧也用于虫害的防治。
但臭氧对水稻的作用是相互的,这与臭氧的浓度和作用时间有关系,我们就将在前基础上建立模型,研究出臭氧的使用方案与水稻的产量的关系。
我们所建立的模型所研究的目标是水稻,但它具有很大的推广性,只要我们把相应的参数改成相应目标的指标数,我们也就可以推广到其他农作物,当然,我们的模型是在一定理想的条件下建立的,它也具有一定的局限性,还应根据实际情况作出相应的调整。
一问题阐述大家都知道中国是一个农业大国。
而害虫使中国的水稻减产是我们现在要解决的首要问题,病虫害的防治工作还要做好,那么怎么样使病虫害破坏水稻的程度达到最小是我们关心的问题,怎么样建立病虫害与水稻的函数关系是我们面临的一个大问题。
二模型假设a,在理想环境下。
b,水稻只有在这中华稻蝗与稻纵卷叶螟的作用下。
c,没有人为的因素迫害农作物。
三,问题分析在自然的条件下是指环境良好没有人为的因素的破坏,主要是中中华稻蝗与稻纵卷叶螟的作用下,大家都知道中华稻蝗与稻纵卷叶螟的作用下水稻会减产,那么怎么样使水稻的产量减少的最少。
是我们考虑的主要问题了。
四,模型的建立a.我们分析n亩中水稻产量与俩昆虫的关系。
可知水稻的总产量Z=800n,总价格X=11.2n.b.设水稻生长五个月的总产量为M。
一,当一切条件都好则M=800n产量达到最大(理想环境下)。
二,当有昆虫作用时。
X1为中华稻蝗的密度(头/平方米)X2为稻纵卷叶螟的密度(头/平方米)X1',X1'',X1'''…….(为不同中华稻蝗的密度)X2',X2'',X2'''……(为不同稻纵卷叶螟的密度)一.对于稻纵卷叶螟Z为产量损失率则Z', Z'',Z'''……….(为水稻不同的损失率)。
、则n亩田的面积为S=666.7n∴X2'=k0Z' X2'=k2Z''X3'=k2Z'''……………由表2稻纵卷叶螟与水稻作用的数据可得K=∑K/9=5.169对于中华稻蝗∴X1'=k0Z' X1'=k2Z''X1'=k2Z''…由表1中华稻蝗对水稻作用的数据可得K=∑K/5=1.2444则总的影响;∵m=800n-666.7n X1/k-666.7n X2/km=n(800-129 X1-536 X2)五,模型求解对于∵m=800n-666.7n X1/k-666.7n X2/k要使m的值最大只要X1 ,X2最小。
这样m就达到最大值了X1=3 X2=3.75六模型评价①我们得模型是有优缺点的,我们考虑的因素比较少考虑的不够全面。
而在现实问题中不可能只考虑害虫的因素,必须综合考虑。
所以我们的模型还是有缺陷的。
2一.问题分析生长作物与病虫害的关系。
众所周知,如果不打杀虫剂害虫一定会增多使作物的产量减少,不过我们得考虑到一个问题,不是杀虫剂的越多越好。
我们可以很坚决的回答:不是这样的!所以杀虫剂与害虫形成了此消彼长的关系,杀虫剂打少了就不能很好的消灭害虫,杀虫剂打多了又会对农作物有影响,所以这样都会使农作物减产,所以要是用一个方案是杀虫剂打的不是很多使虫害减到较小,从而达到农作物增产的目的,而农作物产量最大,杀虫剂有打得少,那样水稻的利润就达到了最大值。
一,模型的假设①在理想环境下不会出现一些环境因素而造成产量的减少②生长作物所需要的一些必要的肥料都有。
③生长作物没有受到什么人为因素使作物减产。
三建立模型⑴由⑴问知水稻的总产量z=800n有⑴问知水稻产量m=n(800-129 X1-536 X2)那m的产量只是没有杀虫剂作用时的产量①设当有杀虫剂作用时水稻的产量为m2,由表三可知时间T与植株中杀虫剂的残留量m3,因为时间很长农药的残留量越来越少故第25天杀虫剂残留量可以忽略不计。
②拟合表三可得时间T与残留量存在一次函数关系设一次函数为y=kx+b(x为天 y为残留量)③由上表可以得到K=0.655(平均值) b=6.461(平均值)⑵我们在网上找到资料农药与害虫之间的数量关系为ET=CY/L/PET为经济值(就是作物杀虫后产量的增值)L为作物产量损失P为害虫的密度C为防治代价(就是使用杀虫剂用的多少财力)∵m=n(800-129 X1-536 X2)+ CY/L/P设W为水稻利润∴W=2.28【n(800-129 X1-536 X2)+CY/L/P】-11.2n-100n-10000c则要使农药在使用时使W最大值这样才能使一个合理方案。
W=2.28【n(800-129 X1-536 X2)+ C/L/P(kx+b)】-11.2n-100n-【n(800-129 X1-536 X2) +C/L/P (kx+b)】/0.0000000001四模型求解当仅杀虫一次时,杀虫时间为第33天,杀虫剂的用量为1(公斤/亩),减少的损失为731(元/亩),所以总的可以减少损失达3655元.同时我们也得到了最佳的杀虫策略:杀虫天数0 25 50 75用药量(每亩) 0.9671 1.0000 1.0000 1.0000平均每亩可减少损失1907.75元,总损失可以减少7631元,大大增加的农作物的经济效益.五模型评价①我们得模型的优点有以下几个⒈考虑的因素比较多⒉模型的使用范围广,可以用来玉米,大麦等各种农作物⒊整个模型结构紧凑,简单明了,通俗易懂。
③模型的缺点本模型没有把病虫是否是一种抗杀虫剂考虑进去。
本模型在计算中忽略了给定值的影响,但在严格分析中应于考虑3一问题分析随着全球温度升高,病虫会越来越猖獗,以往的农药解决病虫害的办法也使得农药对视频的安造成了威胁,如何开辟新兴的病虫害防治技术工程越来越重要了,大家都知道农药打多了会残留在农产品中,这样对人类的伤害是非常大的,所以现在要改变生态的杀虫方法,使用更好的杀虫方法,我们使用绿色环保的臭氧杀菌技术,但是我们就有一个新的问题放在面前了,是不是臭氧的浓度越大越好?不是的,根据查阅资料结果臭氧发生器应选用对空气达到5mg/立方米-10mg/立方米的浓度范围内,此范围对农产品没危害。
只有在臭氧的浓度>30mg/平方米时才可能造成某些农产品叶面烧灼。
所以用适量的臭氧浓度是很有必要的。
二模型的假设①市场上资源充足,不会卖空。
②温室植物除了病虫害作用下,其他环境良好。
三模型的建立① T表示温度V(mg/min)表示臭氧的分解速率由表四臭氧的分解实验速度与温度关系可得他们的函数关系为。
Y=KX+B可以得到 K=0.00034 B=0.0009t为臭氧持续的时间s为病虫害经臭氧处理时剩下数量的比例c(o3)为臭氧喷嘴出口处检测到的臭氧浓度。
②由表五臭氧浓度与真菌作用之间实验数据可以得到c(o3)与s为一次函数关系∵c(o3)=SK+C由表用拟合可得∴K=-.00086 C=0.7∵c(o3)=SK+C => S=[c(o3)-C]/K∴m=n(800-129 X1-536 X2)+n[800-665(1-s)]∵m=n{(1600-129x1-536x2)-665[1-([c(o3)-C]/K)]}由表五可以得到臭氧的浓度与时间的关系可以知道c(o3)与时间t为正比的关系。
c(o3)=ktc1(o3)=k1t1 c2(o3)=k2t2 …………………………….. c11(o3)=k11t11 ∵ k= ∑k n/11=0.28∵c(o3)=0.28t∵m=n{(1600-129x1-536x2)-665[1-([0.28t-C]/K)]}五模型求解m=n{(1600-129x1-536x2)-665[1-([0.28t-C]/K)]} c(o3)=kt0.00000008g/cm³≦c(o3) ≤0.0000005g/cm³30min≦t≦60min0≦x1≦403.75≦x2≦112.50⑴运用运筹学的知识解得①在温度t=40的时候臭氧的分解速度为0.0145mg/min在这种条件下臭氧的杀虫效果最好。
六模型评价①我们这个模型的优点是a 本模型考虑的因素很多,考虑的比较全面。
b 整个模型结构紧凑,通俗易懂。
②我们的模型不足之处a.本模型没有把臭氧对叶片的影响考虑进去。
因为臭氧对叶片的气孔有阻碍作用,会使叶片的气孔关闭而叶片气孔关闭影响叶片的光合作用。
从而影响农作物的生长,而在实际问题中是一定要考虑的。
分析报告我们在第二次建模中得出了杀虫剂的使用方案当仅杀虫一次时,杀虫时间为第33天,杀虫剂的用量为1(公斤/亩),减少的损失为731(元/亩),所以总的可以减少损失达3655元.同时我们也得到了最佳的杀虫策略:杀虫天数0 25 50 75用药量(每亩) 0.9671 1.0000 1.0000 1.0000平均每亩可减少损失1907.75元,总损失可以减少7631元,大大增加的农作物的经济效益.这就是杀虫剂杀虫的一种方案,这只是理任上的一种方案要把它用到现实中去,那还要考虑很多因素,比如说你打农药那天的天气情况,如果说你在那天上午打的农药。
而天气在下午就下雨了那么对杀死害虫是非常不利的。
那样打了农药就得不到你理想中杀虫的那种效果,如果是这样的话就要关注天气情况。
综合考虑各方面的因素,叶片是空气中进入植物组织的主要媒介,因此也是叶片伤是高含量大气对水稻影响的最显著特征之一,且这种伤害具有明显的器官选择性:即主要出现在叶片的叶肉部分,而主叶脉和小叶脉不易受到伤害,即使到生长后期,叶脉仍保持正常颜色,并无干枯现象利用胁迫下水稻叶片伤害症状进行了详细观察,结果发现稻叶的可见伤害症状可分为褪绿型、褐斑型(褐斑几乎与退绿同时发生)和水锈型(为退绿型和褐斑型综合叠加发展而成)种类型对稻叶的伤水稻品种叶片叶绿素的影响大于类胡萝卜素,对叶绿素D 的影响大于叶绿素-;处理下降,对叶绿素’ 和叶绿素浓度增加,稻叶叶绿素叶绿素’和叶绿素逐渐下降稻叶光合色素的响应可能与造成的活性氧产生和清除之间的失衡有关,即加剧了膜脂过氧化作用对水稻的膜系统产生危害,使更多的活性氧扩散到叶绿体中参与叶绿素降解,进而使叶片叶绿素含量迅速下降,叶片老化,生育期缩短) 对其他作物的研究表明,水稻光合作用下降本质上可能与胁迫条件下光合系统!反应中心蛋白的合成和分解作用加快、光合系统!的电子传递受到抑制以及酶蛋白含量及活性降低有关,而后者又可能与光合基因表达受抑制、蛋白分解速率加快以及酶蛋白巯基受破坏有关)近地层高臭氧浓度对水稻水分关系的影响作物叶片气孔阻力的大小主要受单位面积上气孔数量和开张度的影响在营养生长期用低浓度处理水稻的研究结果从而知道臭氧对叶片的杀害作用时很大的。