数学建模
一、数学建模概述
什么是数学建模及数学建模的作用?
搜狗这样定义数学建模:
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。
我个人的理解是:
为解决现实问题抽象出数学模型并求解这个数学模型的过程就叫数学建模。
什么叫数学模型呢?
数学模型是指对于一个现实对象,为了某个目的,根据其内在规律,做出必要简化,运用适当的数学工具得到的一个数学结构。
数学建模的作用:
分析与设计、预报与决策、控制与优化、规划与管理。
数学建模的难点在于
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问题分析后怎么选择并建立数学模型 -
怎么求解并检验数学模型
总而言之:数学建模的难点在于怎么把错综复杂的实际问题抽象简化出合理的数学模型
学习数学建模需要掌握哪些内容?
数学建模赛前培训大都要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学等短课程,事实上,对于以上课程我们不需要过多的认识,只需要启发性的学习一些基础概念。更多时间是靠自己私下查阅学习资料去架构整个数学建模的数学知识体系,当然还有一个最重要的内容需要掌握,那就是至少一款数学软件包或计算机语言,这款软件包的目的是为了帮助我们处理数据,构建模型。可以用matlab、lingo等软件,也可以用诸如c++,java、python等计算机高级语言。这个看个人情况决定。
数学建模过程:
1、问题提出:也就是提出问题。
2、问题分析:从这里就开始抽象简化问题,目的在于将问题转化为数学语言
3、模型假设:这里承接上一步,将模型建立前的一些条件假设出来
4、模型建立:通过上一步之后就可以真正建立模型了(特别强调
5、模型检验:这一步的目的就是为了检验模型的假设和建立是否合理或者合理范围,有时候题中会给数据,有时候题中不给数据就需要自己在国家数据库中或者诸如github等网站上去找
6、模型应用:最后一步,目的在于选择模型的应用范围,保证模型求解的准确性
(特别强调:对于不同问题,数学建模的过程可能会有微小变动,但基本过程与上述过程相差很小)
二、简单数学模型及相关示例以及解答:
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