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數學建模有什麼用

發布時間:2022-04-17 07:02:01

『壹』 數學模型有什麼用

數學模型是數學抽象的概括的產物,其原型可以是具體對象及其性質、關系,也可以是數學對象及其性質、關系。數學模型有廣義和狹義兩種解釋.廣義地說,數學概念、如數、集合、向量、方程都可稱為數學模型,狹義地說,只有反映特定問題和特定的具體事物系統的數學關系結構方數學模型大致可分為二類:(1)描述客體必然現象的確定性模型,其
數學工具
一般是代效方程、微分方程、
積分方程

差分方程
等,(2)描述客體或然現象的
隨機性
模型,其
數學模型方法
是科學研究相創新的重要方法之一。在體育實踐中常常提到優秀運動員的數學模型。如經調查統計.現代的世界級短跑運動健將模型為身高1.80米左右、體重70公斤左右,100米成績10秒左右或更好等。
用字母、數字和其他
數學符號
構成的等式或不等式,或用圖表、圖像、框圖、
數理邏輯
等來描述系統的特徵及其內部聯系或與外界聯系的模型。它是真實系統的一種抽象。數學模型是研究和掌握系統運動規律的有力工具,它是分析、設計、預報或預測、控制實際系統的基礎。數學模型的種類很多,而且有多種不同的分類方法。
靜態和動態模型
靜態模型是指要描述的系統各量之間的關系是不隨時間的變化而變化的,一般都用
代數方程
來表達。動態模型是指描述系統各量之間隨時間變化而變化的規律的數學表達式,一般用微分方程或差分方程來表示。
經典控制理論
中常用的系統的
傳遞函數
也是動態模型,因為它是從描述系統的微分方程變換而來的(見
拉普拉斯變換
)。
分布參數和集中參數模型
分布參數模型是用各類偏微分方程描述系統的動態特性,而集中參數模型是用線性或非線性
常微分方程
來描述系統的動態特性。在許多情況下,分布參數模型藉助於空間
離散化
的方法,可簡化為復雜程度較低的集中參數模型。
連續時間和離散
時間模型
模型中的
時間變數
是在一定區間內變化的模型稱為連續時間模型,上述各類用微分方程描述的模型都是連續時間模型。在處理集中參數模型時,也可以將時間變數離散化,所獲得的模型稱為離散時間模型。離散時間模型是用差分方程描述的。
隨機性和確定性模型
隨機性模型中變數之間關系是以統計值或
概率分布
的形式給出的,而在確定性模型中變數間的關系是確定的。
參數與非參數模型
用代數方程、微分方程、微分方程組以及傳遞函數等描述的模型都是參數模型。建立參數模型就在於確定已知模型結構中的各個參數。通過理論分析總是得出參數模型。非參數模型是直接或間接地從實際系統的實驗分析中得到的響應,例如通過實驗記錄到的系統脈沖響應或階躍響應就是非參數模型。運用各種
系統辨識
的方法,可由非參數模型得到參數模型。如果實驗前可以決定系統的結構,則通過實驗辨識可以直接得到參數模型。
線性和非線性模型
線性模型中各量之間的關系是線性的,可以應用
疊加原理
,即幾個不同的輸入量同時作用於系統的響應,等於幾個輸入量單獨作用的響應之和。線性模型簡單,應用廣泛。非線性模型中各量之間的關系不是線性的,不滿足疊加原理。在允許的情況下,非線性模型往往可以
線性化
為線性模型,方法是把非線性模型在工作點
鄰域
內展成
泰勒級數
,保留一階項,略去高階項,就可得到近似的線性模型。

『貳』 數學建模競賽對大學生有什麼用

數學建模主要考察的是數學抽象能力、模型建立能力、數據採集能力、邏輯分析計算能力。簡而言之就是應用數學模型來接決實際問題的抽象、簡化、確定變數和參數,並應用某些規律建立變數與參數間關系的數學問題,再借用計算機求解該問題,並解釋、檢驗、評價所得的解,從而確定能否將其用於解決實際問題的多次循環,不斷深化的過程,數學模型涉及社會的方方面面比如:交通、搖號、醫療、城市規劃。

數學建模大賽一般是不超過三個人為一隊,在每次建模大賽開始之前學校一般都會組織培訓,會講解一些關於建模的基本知識以及一些基本的模型。但是老師也只是起一個指導作用,真正還是得學生課後去鑽研,這時候就是考驗學生自學能力的時候了。在參加數學建模的過程中能夠培養學生的團隊意識,一個團隊是否有團隊意識也是問題能否被順利解決的重要因素;還可以培養創新意識和創造能力,快速獲取資料,並且掌握新知識的能力。

因為數學建模競賽對計算機技術要求比較嚴苛,所以通過對競賽的准備,學生的計算機水平會有一個巨大的提升,計算機是處理數據最有效率的工具,掌握好這一工具不僅是現在,對以後的學習和工作也是非常有幫助的,因此建模競賽既是思維的鍛煉,更是方法的提升。
建模競賽對大學生的邏輯思維能力和開放性思考方式有很大的益處,在建模中還必須寫論文,切身的論文寫作經歷對以後的工作學習以及大學畢業時的論文答辯都有非常重要的意義。大家都知道美國是超級大國,建模也是源自美國,美國大學生建模競賽是國際上的賽事,許多國家到時都會派出隊伍去參加比賽,如果能夠在美賽上拿到獎項,那麼這些大學生相較於其他大學生無疑是有著巨大優勢的,在申請出國方面優勢明顯,在國內也是不言而喻的,在保研、考研,獎學金等方面有著極大的幫助,現在的企業也是非常看重這類創新型人才,在就業時的競爭力遠超過其他大學生。
總之數學建模於社會於學生都有非常重要的作用。
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『叄』 什麼是數學建模思想數學建模思想在數學中有什麼作用

上一節課,我們講了「【關系】是數學思想的基礎,也是數學思想的核心!」可以說,數學是一門關系學。不論是什麼樣的數學題,其實都是在圍繞著「關系」來論證的。解題的過程,其實就是「找關系,理順關系」的過程。那麼,我們今天講一下數學思想中的「建模思想」:

「數學建模思想」的核心,就是數學和生活密不可分,數學是生活的縮影。所有的數學題都能在生活中找到它的原形,每一道數學題其實就是生活中存在的一個東西。把數學題當成生活中的東西看,一個抽象,一個直觀,把抽象和直觀聯系起來,數學題也就由難變得簡單了!

好了,同學們,講到這里,你們還會把數學題當成一個乾巴巴的白紙黑字嗎?數學建模思想吃透了,學起數學來就事半功倍了!

今天就講到這里,我們下一節課講「學習最有效的方法」!謝謝大家!

『肆』 數學建模是什麼啊 工作中有用么

數學建模:就是通過計算得到的結果來解釋實際問題,並接受實際的檢驗,來建立數學模型的全過程。當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們就要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上,用數學的符號和語言作表述來建立數學模型。
數學模型(Mathematical Model)是一種模擬,是用數學符號,數學式子,程序,圖形等對實際課題本質屬性的抽象而又簡潔的刻劃,它或能解釋某些客觀現象,或能預測未來的發展規律,或能為控制某一現象的發展提供某種意義下的最優策略或較好策略。數學模型一般並非現實問題的直接翻版,它的建立常常既需要人們對現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學知識。這種應用知識從實際課題中抽象、提煉出數學模型的過程就稱為數學建模(MathematicalModeling)。
不論是用數學方法在科技和生產領域解決哪類實際問題,還是與其它學科相結合形成交叉學科,首要的和關鍵的一步是建立研究對象的數學模型,並加以計算求解(通常藉助計算機);數學建模和計算機技術在知識經濟時代的作用可謂是如虎添翼

『伍』 數學建模的用處

數學建模是一種數學的思考方法,是運用數學的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫並"解決"實際問題的一種強有力的數學手段。
數學建模就是用數學語言描述實際現象的過程。這里的實際現象既包涵具體的自然現象比如自由落體現象,也包含抽象的現象比如顧客對某種商品所取的價值傾向。這里的描述不但包括外在形態,內在機制的描述,也包括預測,試驗和解釋實際現象等內容。
我們也可以這樣直觀地理解這個概念:數學建模是一個讓純粹數學家(指只懂數學不懂數學在實際中的應用的數學家)變成物理學家,生物學家,經濟學家甚至心理學家等等的過程。
數學模型一般是實際事物的一種數學簡化。它常常是以某種意義上接近實際事物的抽象形式存在的,但它和真實的事物有著本質的區別。要描述一個實際現象可以有很多種方式,比如錄音,錄像,比喻,傳言等等。為了使描述更具科學性,邏輯性,客觀性和可重復性,人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象,這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。有時候我們需要做一些實驗,但這些實驗往往用抽象出來了的數學模型作為實際物體的代替而進行相應的實驗,實驗本身也是實際操作的一種理論替代。

『陸』 學習數學建模有什麼利用價值

可以讓學習者勤於思考,鍛煉開發能力和自主學習能力,因為期間一切問題都應該自己解決。
同時在建模過程中學會MATLAB和lingo等軟體的使用。
我們書記說如果這對考研也有一定的幫助,在面試中如果和主考官說自己參加過數學建模培訓,能增加面試分,因為你已經掌握了研究生必備的自主學習的能力,老師當然喜歡省心的學生啦.....在我們學校,如果可以參加比賽還能加創新學分,這也算好處之一吧!

『柒』 搞數學建模有什麼用

數學建模,利用數學模型解決生活實際問題,大學一般都有數學建模競賽,高檔次的數模比賽有全國數學建模大賽(9月初)和美國數學建模大賽(2月),選修課的話,講一些軟體、模型、分析方法等,如果是為了准備校賽的話還會涉及建模論文的格式和內容要求等。

『捌』 學數學建模有什麼用

我們可以這樣直觀地理解這個概念:數學建模是一個讓純粹數學家(指只研究數學而不管數學在實際中的應用的數學家)變成物理學家,生物學家,經濟學家甚至心理學家等等的過程。

數學模型一般是實際事物的一種數學簡化。它常常是以某種意義上接近實際事物的抽象形式存在的,但它和真實的事物有著本質的區別。要描述一個實際現象可以有很多種方式,比如錄音,錄像,比喻,傳言等等。為了使描述更具科學性,邏輯性,客觀性和可重復性,人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象,這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。有時候我們需要做一些實驗,但這些實驗往往用抽象出來了的數學模型作為實際物體的代替而進行相應的實驗,實驗本身也是實際操作的一種理論替代。
應用數學去解決各類實際問題時,建立數學模型是十分關鍵的一步,同時也是十分困難的一步。建立數學模型的過程,是把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構的過程。要通過調查、收集數據資料,觀察和研究實際對象的固有特徵和內在規律,抓住問題的主要矛盾,建立起反映實際問題的數量關系,然後利用數學的理論和方法去分析和解決問題。這就需要深厚扎實的數學基礎,敏銳的洞察力和想像力,對實際問題的濃厚興趣和廣博的知識面。數學建模是聯系數學與實際問題的橋梁,是數學在各個領域廣泛應用的媒介,是數學科學技術轉化的主要途徑,數學建模在科學技術發展中的重要作用越來越受到數學界和工程界的普遍重視,它已成為現代科技工作者必備的重要能力之一。為了適應科學技術發展的需要和培養高質量、高層次科技人才,數學建模已經在大學教育中逐步開展,國內外越來越多的大學正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽,將數學建模教學和競賽作為高等院校的教學改革和培養高層次的科技人才的一個重要方面,許多院校正在將數學建模與教學改革相結合,努力探索更有效的數學建模教學法和培養面向21世紀的人才的新思路,與我國高校的其它數學類課程相比,數學建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活,對教師和學生要求高等特點,數學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創新、不斷完善和提高的過程。為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統教學模式,數學建模課程指導思想是:以實驗室為基礎、以學生為中心、以問題為主線、以培養能力為目標來組織教學工作。通過教學使學生了解利用數學理論和方法去分析和解決問題的全過程,提高他們分析問題和解決問題的能力;提高他們學習數學的興趣和應用數學的意識與能力,使他們在以後的工作中能經常性地想到用數學去解決問題,提高他們盡量利用計算機軟體及當代高新科技成果的意識,能將數學、計算機有機地結合起來去解決實際問題。數學建模以學生為主,教師利用一些事先設計好問題啟發,引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識,鼓勵學生 積極開展討論和辯論,培養學生主動探索,努力進取的學風,培養學生從事科研工作的初步能力,培養學生團結協作的精神、形成一個生動活潑的環境和氣氛,教學過程的重點是創造一個環境去誘導學生的學習慾望、培養他們的自學能力,增強他們的數學素質和創新能力,提高他們的數學素質,強調的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結果。接受參加數學建模競賽賽前培訓的同學大都需要學習諸如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網路、層次分析法、模糊數學,數學軟體包的使用等等「短課程」(或講座),用的學時不多,多數是啟發性的講一些基本的概念和方法,主要是靠同學們自己去學,充分調動同學們的積極性,充分發揮同學們的潛能。培訓中廣泛地採用的討論班方式,同學自己報告、討論、辯論,教師主要起質疑、答疑、輔導的作用。

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