一、什么是数学模型(讲座)
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数学建模当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子,也就是数学模型,然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。
这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。
数学近半个多世纪以来,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。
数学模型数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。
数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。
这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。
不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解。
数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。
数学建模应用数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。
数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。
模型人们在观察、分析和研究一个现实对象时经常使用模型,如展览馆里的飞机模型、水坝模型,实际上,照片、玩具、地图、电路图等都是模型,它们能概括地、集中地反映现实对象的某些特征,从而帮助人们迅速、有效地了解并掌握那个对象。
数学模型不过是更抽象些的模型。
编辑本段数学模型简单地说:数学模型就是对实际问题的一种数学表述。
具体一点说:数学模型是关于部分现实世界为某种目的的一个抽象的简化的数学结构。
更确切地说:数学模型就是对于一个特定的对象为了一个特定目标,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。
数学结构可以是数学公式,算法、表格、图示等。
编辑本段数学建模当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子,也就是数学模型,然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。
这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。
数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。
数学建模是在20世纪60和70年代进入一些西方国家大学的,我国清华大学、北京理工大学等在80年代初将数学建模引入课堂。
经过20多年的发展现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座,为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。
编辑本段数学建模竞赛大学生数学建模竞赛最早是1985年在美国出现的, 1988年左右,北京理工大学叶其孝教授受邀到美国观摩比赛。
1989年由清华大学和北京理工大学组队4支,这是中国大学生第一次参加国际大学生数学建模竞赛。
美国大学生数模竞赛规模示意图1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10城市的大学生数学模型联赛,74所院校的314队参加。
初中数学模型初中数学模型指的是将抽象的数学知识应用于解决实际问题的过程。
通过建立数学模型,我们可以更好地理解和分析现实世界中的各种情况,并提出解决方案。
在初中阶段,数学模型的应用范围涵盖了各个领域,如代数、几何、概率等。
本文将从几个角度介绍初中数学模型的定义、特点、应用以及解决实际问题的方法。
定义和特点初中数学模型是将实际问题通过数学符号和关系转化为数学表达式或方程的过程。
数学模型可以是线性的,也可以是非线性的;可以是确定的,也可以是随机的。
通过数学模型,我们可以描述事物之间的数量关系、空间位置关系或变化规律,从而更好地理解和分析问题。
数学模型的特点包括抽象性、简化性和实用性。
首先,数学模型对实际问题进行了抽象和简化,忽略了问题中的一些细节,从而使问题更易于处理和分析。
其次,数学模型提供了一种理论工具,可以用来预测和解决实际问题,具有一定的实用性和指导性。
应用领域初中数学模型在各个领域都有广泛的应用。
在代数领域,数学模型可以用来描述两个或多个变量之间的关系,如线性函数模型、指数函数模型等;在几何领域,数学模型可以用来描述平面图形或立体图形的性质和变化规律,如面积、体积等;在概率领域,数学模型可以用来描述随机事件的发生规律和可能性。
解决实际问题的方法解决实际问题的方法主要包括以下几个步骤:首先,分析问题,明确问题的背景、条件和要求;其次,建立数学模型,将实际问题转化为数学表达式或方程;然后,求解模型,通过数学方法解出问题的答案;最后,验证结果,检查答案是否符合实际情况,如有必要,可以对模型进行修正和完善。
综上所述,初中数学模型是一种重要的数学工具,通过数学模型,我们可以更好地理解和分析实际问题,并提出合理的解决方案。
初中生在学习数学时,应注重培养数学建模的能力,提高解决实际问题的水平,从而更好地应对未来的挑战。
数学模型教案引言:数学模型是数学与实际问题相结合的产物,是解决实际问题的有力工具。
在数学教学中,引入数学模型可以增强学生对数学的兴趣,提高解决问题的能力。
本教案旨在通过引导学生建立数学模型,培养他们的逻辑思维和问题解决能力,使数学变得更加有趣和实用。
一、教学目标1.了解数学模型的概念和基本原理;2.掌握建立数学模型的方法和步骤;3.培养学生运用数学模型解决实际问题的能力;4.促进学生的逻辑思维和抽象思维的发展。
二、教学内容1.数学模型的概念和分类;2.建立数学模型的方法和步骤;3.应用数学模型解决实际问题。
三、教学过程1.引入在现实生活中,我们经常遇到各种各样的问题,例如交通拥堵、疾病传播等。
这些问题是很复杂的,我们是否可以运用数学来解决呢?请思考一下。
2.概念讲解数学模型是对实际问题进行抽象和描述的数学表达式或方程组。
数学模型可以分为确定性模型和随机性模型。
确定性模型可以精确描述实际问题,而随机性模型则考虑了随机因素。
3.案例分析以交通拥堵问题为例,引导学生思考如何建立数学模型。
首先,我们需要确定影响交通流量的主要因素,例如道路长度、车流量、车速等。
然后,我们可以根据这些因素建立一个数学方程,来描述道路流量和速度之间的关系。
4.模型建立在教师的引导下,学生分组进行数学模型的建立。
教师可以提供不同的实际问题,例如疾病传播、环境污染等,让学生自行分析问题,找出关键因素,并建立相应的数学模型。
5.模型求解学生通过对建立的数学模型进行求解,得出相应的结果。
教师可以引导学生运用数学知识,例如代数方程、概率统计等,来解决实际问题。
6.模型评价学生对建立的数学模型进行评价,并讨论模型的准确性和适用性。
教师引导学生思考模型存在的局限性,并提出改进的意见。
四、教学评价通过教师的指导和学生的积极参与,预期达到以下评价标准:1.学生对数学模型的概念和基本原理有一定的了解;2.学生能够独立建立数学模型,并进行求解;3.学生运用数学模型解决实际问题的能力有所提高;4.学生具备一定的逻辑思维和问题解决能力。
数学建模专题材料1 数学建模是什么简而言之,数学建模就是用数学的方法解决实际问题。
当我们遇到一个实际问题时,首先对其进行分析,把其中的各种关系用数学的语言描述出来。
这种用数学的语言表达出来的问题形式就是数学模型。
一旦得到了数学模型,我们就将解决实际问题转化成了解决数学问题。
然后,就是选择合适的数学方法解决各个问题,最后将数学问题的结果作为实际问题的答案。
当然,这一结果与实际情况可能会有一些差距,所以我们就要根据实际情况对模型进行修改完善,重新求解,直至得到满意的结果。
实际上,数学建模对于同学们来讲并不是全新的事物,在中小学阶段做的数学应用题就是数学建模的简单形式。
现在,同学们学习了许多高等数学知识,所面临就是要用高等数学的知识和方法,并借助计算机来解决更接近实际的规模较大的问题。
所以参加数学建模活动是一个很有意义的科研实践机会,同时会让你认识到高等数学在实际生活中的巨大作用,提高学习数学的积极性。
2 数学建模的应用今天,在国民经济和社会活动的以下诸多方面,数学建模都有着非常具体的应用。
分析与设计例如描述药物浓度在人体内的变化规律以分析药物的疗效;建立跨音速空气流和激波的数学模型,用数值模拟设计新的飞机翼型。
预报与决策生产过程中产品质量指标的预报、气象预报、人口预报、经济增长预报等等,都要有预报模型。
使经济效益最大的价格策略、使费用最少的设备维修方案,是决策模型的例子。
控制与优化电力、化工生产过程的最优控制、零件设计中的参数优化,要以数学模型为前提。
建立大系统控制与优化的数学模型,是迫切需要和十分棘手的课题。
规划与管理生产计划、资源配置、运输网络规划、水库优化调度,以及排队策略、物资管理等,都可以用运筹学模型解决。
3 数学建模的意义数学,作为一门研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和人们生活的实际需要密切相关的。
作为用数学方法解决实际问题的第一步,数学建模自然有着与数学同样悠久的历史。
数学建模讲座心得体会【篇一:数学建模个人认识和心得体会】数学建模的体会思考经过这段时间的学习,了解了更多的关于这门学科的知识,可以说是见识了很多很多,作为一个数学系的学生,一直都有一个疑问,数学的应用在那里。
对了,就在这里,在这里,我看到了很多,也学到了很多,关于各个学科,各个领域,都少不了数学,都是用建模的思想,来解决实际问题,很神奇。
数学建模给了我很多的感触:它所教给我们的不单是一些数学方面的知识,更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。
它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好的锻炼和提高。
它还让我了解了多种数学软件,以及运用数学软件对模型进行求解。
数学模型主要是将现实对象的信息加以翻译,归纳的产物。
通过对数学模型的假设、求解、验证,得到数学上的解答,再经过翻译回到现实对象,给出分析、决策的结果。
其实,数学建模对我们来说并不陌生,在我们的日常生活和工作中,经常会用到有关建模的概念。
例如,我们平时出远门,会考虑一下出行的路线,以达到既快速又经济的目的;一些厂长经理为了获得更大的利润,往往会策划出一个合理安排生产和销售的最优方案??这些问题和建模都有着很大的联系。
而在学习数学建模训练以前,我们面对这些问题时,解决它的方法往往是一种习惯性的思维方式,只知道该这样做,却不很清楚为什么会这样做,现在,我们这种陈旧的思考方式己经在被数学建模训练中培养出的多角度、层次分明、从本质上区分问题的新颖多维的思考方式所替代。
这种凝聚了许多优秀方法为一体的思考方式一旦被你把握,它就转化成了你自身的素质,不仅在你以后的学习工作中继续发挥作用,也为你的成长道路印下了闪亮的一页。
数学建模所要解决的问题决不是单一学科问题,它除了要求我们有扎实的数学知识外,还需要我们不停地去学习和查阅资料,除了我们要学习许多数学分支问题外,还要了解工厂生产、经济投资、保险事业等方面的知识,这些知识决不是任何专业中都能涉猎得到的。