數(shù)學建模資料
數(shù)學是人類對事物的抽象結(jié)構(gòu)與模式進行嚴格描述的一種通用手段,可以應用于現(xiàn)實世界的任何問題,所有的數(shù)學對象本質(zhì)上都是人為定義的。下面為大家?guī)砹藬?shù)學建模資料,歡迎大家參考!
一、介紹
本文重點分析了數(shù)學建模的特點,探討了數(shù)學建模與計算機的之間的關(guān)系,并重點的闡述了數(shù)學建模在計算機專業(yè)中的應用。
當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們就要在深入調(diào)查研究、了解對象信息、做出簡化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎(chǔ)上,用數(shù)學的符號和語言,把它表述為數(shù)學式子,也就是數(shù)學模型。數(shù)學模型的建立常常既需要人們對現(xiàn)實問題深入細微的觀察和分析,又需要人們靈活巧妙地利用各種數(shù)學知識。這種應用知識從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學模型的過程就稱為數(shù)學建模(MathematicalModeling)。
二、數(shù)學建模的特點
1、面向現(xiàn)實生活的應用,有相關(guān)的科研背景,綜合性強,涉及面廣,因素關(guān)系復雜,缺乏足夠的規(guī)范性,難以套用傳統(tǒng)成熟的解決手段,數(shù)據(jù)量龐大,可采取的算法也比較復雜,結(jié)果具有一定的彈性空間,需要一定的伴隨條件,許多問題得到的只能是近似解。
2、建模問題不同于理論研究,它重在對實際問題的處理,而不是深層次純粹數(shù)學理論或者世界難題。
3、數(shù)學建模與數(shù)學試驗教學的重點是高等數(shù)學與現(xiàn)代數(shù)學的深層應
用和面向問題的設(shè)計,而不是經(jīng)典理論的深入研討和系統(tǒng)論證。
4、數(shù)學建模問題絕大部分來自一些具體科研課題或?qū)嶋H工程問題。
三、數(shù)學建模與計算機的關(guān)系
1
數(shù)學建模與生活實際密切相關(guān),所采集到的數(shù)據(jù)量多,而且比較復雜,比如長江水質(zhì)的評價和預測,銀行貸款和分期付款等,往往計算量大,需要借助于計算機才能快捷、簡便地完成。數(shù)學建模競賽與以往所說的那種數(shù)學競賽(純數(shù)學競賽)不同,它要用到計算機,甚至離不開計算機,但卻又不是純粹的計算機競賽,它涉及到物理、化學、生物、醫(yī)學、電子、農(nóng)業(yè)、軍事、管理等各學科、各領(lǐng)域,但又不受任何一個具體的學科、領(lǐng)域的限制。
數(shù)學建模過程需要經(jīng)過模型假設(shè)、模型建立、模型求解、模型分析與檢驗、模型應用等幾個步驟,在這些步驟中都伴隨著計算機的使用。例如,模型求解時,需要上機計算、編制軟件、繪制圖形等,數(shù)學建模競賽中打印機隨時可能使用,同時,數(shù)學建模的學習對計算機能力的培養(yǎng)也起著極大推動作用。
四、數(shù)學建模在計算機中的應用
1、計算機的產(chǎn)生正是數(shù)學建模的產(chǎn)物
20紀40年代,美國為了研究彈道導彈飛行軌跡的問題,迫切需要一種計算工具來代替人工計算,計算機在這樣的背景下應運而生。計算機的產(chǎn)生與發(fā)展又極大地推動了數(shù)學建模活動,計算機高速的.運算能力,非常適合數(shù)學建模過程中的數(shù)值計算;它的大容量貯存能力以及網(wǎng)絡(luò)通訊功能,使得數(shù)學建模過程中資料存貯、檢索變得方便有效;它的多媒體化,使得數(shù)學建模中一些問題能在計算機上進行更為2
逼真的模擬實驗;它的智能化,能隨時提醒、幫助我們進行數(shù)學模型求解。
2、建模思維有利于人們在計算機方面的發(fā)展
數(shù)學建模的目的是構(gòu)建數(shù)學建模意識,培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力,在諸多的思維活動中,創(chuàng)新思維是最高層次的思維活動,是開拓性、創(chuàng)造性人才所必須具備的能力,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力,主要應培養(yǎng)學生靈活運用基本理論解決實際問題的能力,在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的建模意識實質(zhì)上是培養(yǎng)、發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維能力,因為建模活動本身就是一項創(chuàng)造性的思維活動,它既具有一定的理論性,又具有較強的實踐性,還要求思維的深刻性和靈活性,而且在建模活動過程中,能培養(yǎng)學生獨立、自覺地運用所給問題的條件,尋求解決問題的最佳方法和途徑,可以培養(yǎng)學生的想象能力、直覺思維、猜測、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造等能力,而這些數(shù)學能力正是創(chuàng)造性思維所具有的最基本的特征,而這種創(chuàng)新思維可以讓我們在軟件開發(fā)方面有著過人之處。具有必備建模意識是我們更容易的學好計算機,更容易在用計算機處理問題時給我一個好的應變思路。
3、建模促進計算機解決實際問題
數(shù)學建模中所用的軟件有通用數(shù)學軟件,計算最優(yōu)化問題的專業(yè)數(shù)學軟件,統(tǒng)計分析軟件,高級程序語言、繪圖軟件。通用數(shù)學軟件主要包括有Matlab、Mathematica、Maple和Mathcad等,在能力和用法上,都比較相近,主要用于繪制已知函數(shù)的圖形和進行計算,支持完全的符號運算、精確計算和任意精度的近似計算。它們都能對3
數(shù)學中的微積分、解析幾何、線性代數(shù)、微分方程、計算方法、概率統(tǒng)計等諸多領(lǐng)域的常見問題進行求解。計算最優(yōu)化問題的專用數(shù)學軟件有Lindo與Lingo,Lindo用于求解線性規(guī)劃和二次規(guī)劃,Lingo除了具有Lindo的全部功能外,還可以用于求解非線性規(guī)劃,也可以用于一些線性和非線性方程組的求解以及代數(shù)方程求根等,二者都可以求解整數(shù)規(guī)劃。統(tǒng)計分析軟件有SPSS,SPSS名為社會學統(tǒng)計軟件包,主要功能有:基本統(tǒng)計分析、定義表、比較平均數(shù);一般線性模式;相關(guān)分析;回歸分析、邏輯線性分析、聚類和判別分析、因子分析、非參數(shù)檢驗、時間序列、比例、多元反應等。高級程序語言種類較多,如C、C++、C#、Basic、Delphi和Java等。將一些圖表加入附件可以為文章增色。數(shù)學軟件只能繪制已知函數(shù)的圖形,若是要繪制一個大致的圖形,就必須使用繪圖軟件?梢允褂脦缀萎嫲濉hotoshop、Flash等。近年來的數(shù)學建模競賽幾乎所有的競賽題目都涉及大量的計算或邏輯運算,因此不掌握計算機和相關(guān)數(shù)學軟件的使用是難以取得好成績的;又由于競賽題目來自不同的領(lǐng)域,事先又不了解,而利用Internet可以迅速查到相關(guān)資料,這也有助于在競賽中取得好成績,由此可見,計算機和數(shù)學建模之間具有密不可分的聯(lián)系,兩者的有機結(jié)合,有效的提高了高校學生靈活運用理論知識的能力、知識的遷移能力、實際應用能力以及分析問題和解決問題。建模進行對事件的處理,有利于計算機相關(guān)軟件的開發(fā)。更待于我們采用什么新的方法更好解決軟件的不足,這樣就必須我們用計算機解決實際問題。
【數(shù)學建模資料】相關(guān)文章:
數(shù)學小報的資料內(nèi)容06-13
數(shù)學小報內(nèi)容資料圖片04-07
高三數(shù)學復習資料08-04
java建模的誤區(qū)在哪里12-07
考研數(shù)學強化的備考攻略資料05-08
考研數(shù)學暑期資料及備考方法12-16
數(shù)學的手抄報內(nèi)容資料05-11
成人高考數(shù)學復習資料大全01-27