数学建模简介(3)
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数学建模简介及数学建模常用方法数学建模,简单来说,就是用数学的语言和方法来描述和解决实际问题的过程。
它就像是一座桥梁,将现实世界中的复杂问题与数学的抽象世界连接起来,让我们能够借助数学的强大工具找到解决问题的有效途径。
在我们的日常生活中,数学建模无处不在。
比如,当我们规划一次旅行,考虑路线、时间和费用的最优组合时;当企业要决定生产多少产品才能实现利润最大化时;当交通部门设计道路规划以减少拥堵时,这些背后都有着数学建模的身影。
那么,数学建模具体是怎么一回事呢?数学建模首先要对实际问题进行观察和分析,明确问题的关键所在,确定需要考虑的因素和变量。
然后,根据这些因素和变量,运用数学知识建立相应的数学模型。
这个模型可以是一个方程、一个函数、一个图表,或者是一组数学关系。
接下来,通过对模型进行求解和分析,得到理论上的结果。
最后,将这些结果与实际情况进行对比和验证,如果结果不符合实际,就需要对模型进行修正和改进,直到得到满意的结果。
数学建模的过程并不是一帆风顺的,往往需要不断地尝试和调整。
但正是这种挑战,让数学建模充满了魅力和乐趣。
接下来,让我们了解一下数学建模中常用的一些方法。
第一种常用方法是线性规划。
线性规划是研究在一组线性约束条件下,如何使一个线性目标函数达到最优的数学方法。
比如说,一个工厂要生产两种产品,每种产品需要不同的资源和时间,而工厂的资源和时间是有限的,那么如何安排生产才能使利润最大呢?这时候就可以用线性规划来解决。
第二种方法是微分方程模型。
微分方程可以用来描述一些随时间变化的过程,比如人口的增长、传染病的传播、物体的运动等。
通过建立微分方程,并求解方程,我们可以预测未来的发展趋势,从而为决策提供依据。
第三种是概率统计方法。
在很多情况下,我们面临的问题具有不确定性,比如市场需求的波动、天气的变化等。
概率统计方法可以帮助我们处理这些不确定性,通过收集和分析数据,估计概率分布,进行假设检验等,为决策提供风险评估和可靠性分析。
数学建模2007b题摘要:一、数学建模简介1.数学建模的概念2.数学建模的重要性3.数学建模的应用领域二、2007b 题的背景和内容1.问题的提出2.问题的具体描述3.问题的难点和挑战三、解题思路和方法1.对问题的理解和抽象2.建立数学模型3.求解数学模型4.模型的检验和分析四、2007b 题的解答过程1.问题背景和数据收集2.建立数学模型3.求解数学模型4.结果分析和讨论五、结论和启示1.对问题的解答2.对数学建模的认识和体会3.对未来数学建模的展望正文:数学建模是一种重要的数学应用方式,通过对实际问题进行抽象、建模和求解,帮助人们理解和解决实际问题。
数学建模的重要性在于,它将数学的理论知识应用到实际问题的解决中,使得数学变得更加生动和有用。
数学建模广泛应用于自然科学、社会科学、工程技术等领域,为这些领域的研究提供了有力的工具和方法。
2007b 题是一道具有挑战性的数学建模题目,它的背景是生态学中的食物链问题。
题目描述了一个生态系统中,不同种类的鱼和它们的食物关系,要求我们通过建立数学模型,预测不同条件下鱼的数量变化。
这个问题既有生态学的背景,又涉及到数学模型的建立和求解,对解题者的综合能力提出了较高的要求。
解题思路和方法是解决数学建模问题的关键。
首先,我们需要对问题进行深入的理解和抽象,将问题转化为一个可以用数学语言描述的问题。
其次,我们需要建立一个合适的数学模型,这个模型既要符合问题的实际情况,又要能够用数学方法进行求解。
然后,我们用数学方法求解模型,得到模型的解。
最后,我们需要对模型的解进行分析,检验模型的正确性和有效性。
对于2007b 题,我们的解答过程分为四个步骤。
首先,我们收集了问题的背景资料和数据,对问题有了深入的理解。
然后,我们根据问题的实际情况,建立了一个合适的数学模型。
接着,我们用数学方法求解了模型,得到了模型的解。
最后,我们对模型的解进行了分析,检验了模型的正确性和有效性。
数学建模简介一、什么是数学建模随着社会的发展,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、社会科学等领域渗透。
所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。
社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才,更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人,善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题,取得经济效益和社会效益。
要对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题化成一个数学问题,然后对这个问题进行分析和计算,最后将所求得的解答回归实际,看能不能有效地回答原先的实际问题。
这个全过程,特别是其中的第一步,就称为数学建模,即为所考察的实际问题建立数学模型。
建立数学模型的这个过程就称为数学建模。
二、全国大学生数学建模竞赛介绍从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年9月上中旬举行,目的在于鼓励大学生运用所学知识,参与解决实际问题。
十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展,目前数学建模竞赛是全国最大的大学生课外科技活动。
竞赛以通讯形式进行,三名学生组成一队,在三天时间内可以自由地收集资料、调查研究,使用计算机、软件和互联网,但不得与队外任何人(包括指导教师)讨论。
每个队要完成一篇包括模型的假设、建立和求解,计算方法的设计和计算机实现,结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文。
竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。
三、数学建模竞赛活动的意义数学建模及其竞赛活动打破了原有数学课程自成体系、自我封闭的局面,为数学和外部世界的联系在教学过程中打开了一条通道,提供了一种有效的方式。
同学们通过参加数学建模的实践,亲自参加了将数学应用于实际的尝试,亲自参加发现和创造的过程,取得了在课堂里和书本上所无法获得的宝贵经验和亲身感受,从而启迪数学心灵,能更好地应用数学、品味数学、理解数学和热爱数学,在知识、能力及素质三方面迅速地成长。
数学建模论文标准格式为了适应数学发展的潮流和未来社会人才培养的需要,美国、德国、日本等发达国家普遍都十分重视数学建模教学。
以下是小编整理的数学建模论文标准格式,欢迎阅读。
1.数学建模简介1985年,数学建模竞赛首先在美国举办,并在高等院校广泛开设相关课程。
我国在1992年成功举办了首届大学生数学竞赛,并从1994年起,国家教委正式将其列为全国大学生的四项竞赛之一。
数学建模是分为国内和国外竞赛两种,每年举行一次。
三人为一队,成员各司其职:一个有扎实的数学功底,再者精于算法的实践,最后一个是拥有较好的文采。
数学建模是运用数学的语言和工具,对实际问题的相关信息(现象、数据等)加以翻译、归纳的产物。
数学模型经过演绎、求解和推断,运用数学知识去分析、预测、控制,再通过翻译和解释,返回到实际问题中[1]。
数学建模培养了学生运用所学知识处理实际问题的能力,竞赛期间,对指导教师的综合能力提出了更高的要求。
2.数学建模科技论文撰写对学生个人能力成长的帮助2.1.提供给学生主动学习的空间在当今知识经济时代,知识的传播和更新速度飞快,推行素质教育是根本目标,授人与鱼不如授人与渔。
学生掌握自学能力,能有效的弥补在课堂上学得的有限知识的不足。
数学建模所涉及到的知识面广,除问题相关领域知识外,还要求学生掌握如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学、数学软件包的使用等。
多元的学科领域、灵活多变的技能方法是学生从未接触过的,并且也不可能在短时间内由老师一一的讲解清楚,势必会促使学生通过自学、探讨的方式来将其研懂。
给出问题,让学生针对问题去广泛搜集资料,并将其中与问题有关的信息加以消化,化为己用,解决问题。
这样的能力将对学生在今后的工作和科研受益匪浅[2]。
在培训期间,大部分学生会以为老师将把数学建模比赛所涉及到的知识全部传授给学生,学生只要在那里坐着听老师讲就能参加比赛拿到名次了。
但是当得知竞赛主要由学生自学完成,老师只是起引导作用时,有部分学生选择了放弃。
数学建模与数学建模竞赛一. 什么是数学模型二. 为什么要学数学建模三. 如何建立数学模型_建立数学模型的步骤和方法四. 全国大学生数学建模竞赛简介1. 竞赛的由来及现状2. 数学建模竞赛的特点。
3. 如何写作数学建模竞赛论文一. 什么是数学模型?⑴厡型与模型厡型与模型是一对对偶体,厡型是指人们在现实世界里关心、研究或者从事生产、管理的实际对象。
而模型是指为了某个特定目的将厡型的某一部分信息简缩、提炼而构造的替代物。
模型不是厡型,它既简单于厡型,又高于厡型.例如飞机模型,虽然比飞机厡型简单,而且也不一定会飞,但是很逼真,足以让人想像飞机在飞行过程中机翼的位置与形状的影响和作用。
一个城市的交通图是城市的一种模型,看模型比看厡型清楚,此时城市的人口、道路、车辆、建筑物的形状都不重要。
但是,城市的街道、交通钱路和各单位的位置等信息都一目了然,这比看厡型清楚得多。
模型可以分为形象模型和抽象模型,抽象模型最主要的就是数学模型。
⑵数学模型数学模型并不是新事物,自从有了数学,也就有了数学模型。
即要用数学去解决实际问题,就一定要使用数学的语言、方法去近似地刻画这个实际问题,这就是数学模型。
事实上,人所共知的欧几里得几何、微积分、万有引力定律、能量转化定律、夹义相对论、广义相对论等都是很好的数学模型。
那么,什么是数学模型呢?目前没有确切的定义,但可以这样讲:对于现实世界的一个特定对象,为了一个特定目的,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式。
也就是说,数学模型是通过抽象、简化的过程,使用数学语言对实际现像的一个近似的刻画,以便于人们更深刻地认识所研究对像。
应用数学知识解决实际问题的第一步就是通过实际问题本身,从形式上杂乱无章的现象中抽象出恰当的数学关系式,也就是构建这个实际问题的数学模型,其过程就是数学建模的过程。
⑶数学模型无处不在目前,数学的应用已经渗透到了各个领域,或者说各行各业日益依赖于数学,在人们日常生活的各种活动中,数学无处不在。
数学建模简介(3)
数学模型(Mathematic Modeling)是今天科技工作者常常讨论的名词。
其实,我们对数学模型也并不陌生,例如在力学中描述力、质量和加速度之间关系的牛顿第二定律就是一个典型的数学模型,还有很多,例如计算机自动控制的炼钢过程的数学模型,根据气压、雨量、风速等建立的预测天气的数学模型,根据人口、交通、能源、污染等建立的城市规划的数学模型等。
建立数学模建立数学模型来解决实际问题的过程,是各行各业、各科技领域大量需要的,也是我们的大学生在走向工作岗位后常常要做的工作。
做这样的事情远不只是数学知识和解数学题目的能力,而需要多方面的综合知识与能力。
因此,学校应当努力培养和提高学生在这方面的能力。
正是由于认识到培养应用型、研究型科技人才的重要性,而传统的数学竞赛不能担当这个任务,从1983年起,美国就有一些有识之士探讨组织一项应用数学方面的竞赛的可能性。
经过论证、争论、争取资助等过程,1985年举行了美国第一届大学生数学建模竞赛(Mathe matic Contest in Modeling),简称MCM。
竞赛由美国工业与应用数学学会和美国运筹学学会联合主办。
从1985年起每年举行一届,时间定为每年的二月下旬或三月初的某个星期五到星期日举行,到2001年他们已举行了17届。
这项竞赛的宗旨是鼓励大学生运用所学的知识(包括数学知识及其他方面的知识)去参与解决实际问题的全过程。
这些实际问题并不限于某个特定领域,可以涉及非常广泛的、并不固定的范围。
竞赛是真正的团体赛,每个参赛队由三个人组成,在规定的三天时间内共同完成一份答卷。
每个参赛队有一个指导教师,在比赛前负责培训并接受考题,将考题在规定的时间发给学生,然后由学生自行完成,教师不得参赛。
每次的考题设计了两个,都是来自实际的问题或有强烈实际背景的问题。
每个参赛队从两个考题中选做一道题。
参赛队的三名队员可以相互讨论,可以查阅资料,可以使用计算机和计算机软件,但不允许三人以外的其他人(包括指导教师)帮助做题。
参赛队的答卷应是一篇完整的论文,还要有一个不超过一页的论文内容的摘要。
专家们在评卷时并不对论文给出分数,也不采用“通过”、“失败”这种记分,而只是将论文评出一些等级:特等奖、一等奖、二等奖、成功参赛奖。
评卷的标准并不只是看答案对不对,而是主要看论文的思想方法好不
好以及论述是否清晰。
特等奖的论文作为优秀论文在专业杂志上发表,而所有参
赛的队员和教师都能得到一张奖状。
美国的MCM虽然只是美国的国内赛,但它欢迎其他国家的大学组队参加,而且越来越多国家的大学参加这一竞赛。
因此,在某种意义上它已经是国际比赛。
我国最早由北京的三所大学组队参加美国的MCM竞赛,继后我国参加此项竞赛
的大学越来越多。
经过酝酿、筹备和在一些城市试办,从1992年开始由中国工业与应用数学学会举办我国自己的全国大学生数学模型竞赛。
国家教委对这项活动非常重视,决定从1994年开始由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同举办,每年一次。
这样,我国举办大学生数学建模竞赛已有十年,发展非常迅速,已成为我国大学生参赛规模最大的一项科技比赛。
数学建模竞赛为学生们打开了一扇窗户,把他们的目光从书本引向充满新奇的世界。
竞赛培训及三天三夜紧张激烈的竞赛使他们终身难忘。
他们都众口一词地感谢学校给他们参加竞赛的机会,感谢教师们对他们的培养,认为竞赛活动“学以致用,终身受益,终身难忘。
”下面
是部分参赛的学生毕业以后所谈体会。
“建模队的锻炼拓展了我们的眼界,提高了能力,发掘了潜质,增强了信心,在我们选择人生道路的关键时刻,真是起了很重要的作用。
”“独立、开阔、浓缩的思考是成功的科学研究者的灵魂,在两年的研究工作中,这一点变得越来越清楚。
数学建模是训练科学研究能力的极好方式,它鼓励学生深层次思考问题和发展创造性思维。
”
(叶明,女,1997年毕业,现在美国华盛顿大学攻读博士学位)“数学建模训练的不仅仅是知识和能力,更重要的是造就了一种精神,一种知难而上,奋斗不息,奋发向上的精神。
数学建模所训练的能力、系统、有条理、团队精神等,使自己在同龄人中显得略胜一
筹,有更多的机会。
”
(蒋海波,1997年毕业,在网易网络公司工作)。