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数学建模有什么用

发布时间:2022-04-17 07:02:01

‘壹’ 数学模型有什么用

数学模型是数学抽象的概括的产物,其原型可以是具体对象及其性质、关系,也可以是数学对象及其性质、关系。数学模型有广义和狭义两种解释.广义地说,数学概念、如数、集合、向量、方程都可称为数学模型,狭义地说,只有反映特定问题和特定的具体事物系统的数学关系结构方数学模型大致可分为二类:(1)描述客体必然现象的确定性模型,其
数学工具
一般是代效方程、微分方程、
积分方程

差分方程
等,(2)描述客体或然现象的
随机性
模型,其
数学模型方法
是科学研究相创新的重要方法之一。在体育实践中常常提到优秀运动员的数学模型。如经调查统计.现代的世界级短跑运动健将模型为身高1.80米左右、体重70公斤左右,100米成绩10秒左右或更好等。
用字母、数字和其他
数学符号
构成的等式或不等式,或用图表、图像、框图、
数理逻辑
等来描述系统的特征及其内部联系或与外界联系的模型。它是真实系统的一种抽象。数学模型是研究和掌握系统运动规律的有力工具,它是分析、设计、预报或预测、控制实际系统的基础。数学模型的种类很多,而且有多种不同的分类方法。
静态和动态模型
静态模型是指要描述的系统各量之间的关系是不随时间的变化而变化的,一般都用
代数方程
来表达。动态模型是指描述系统各量之间随时间变化而变化的规律的数学表达式,一般用微分方程或差分方程来表示。
经典控制理论
中常用的系统的
传递函数
也是动态模型,因为它是从描述系统的微分方程变换而来的(见
拉普拉斯变换
)。
分布参数和集中参数模型
分布参数模型是用各类偏微分方程描述系统的动态特性,而集中参数模型是用线性或非线性
常微分方程
来描述系统的动态特性。在许多情况下,分布参数模型借助于空间
离散化
的方法,可简化为复杂程度较低的集中参数模型。
连续时间和离散
时间模型
模型中的
时间变量
是在一定区间内变化的模型称为连续时间模型,上述各类用微分方程描述的模型都是连续时间模型。在处理集中参数模型时,也可以将时间变量离散化,所获得的模型称为离散时间模型。离散时间模型是用差分方程描述的。
随机性和确定性模型
随机性模型中变量之间关系是以统计值或
概率分布
的形式给出的,而在确定性模型中变量间的关系是确定的。
参数与非参数模型
用代数方程、微分方程、微分方程组以及传递函数等描述的模型都是参数模型。建立参数模型就在于确定已知模型结构中的各个参数。通过理论分析总是得出参数模型。非参数模型是直接或间接地从实际系统的实验分析中得到的响应,例如通过实验记录到的系统脉冲响应或阶跃响应就是非参数模型。运用各种
系统辨识
的方法,可由非参数模型得到参数模型。如果实验前可以决定系统的结构,则通过实验辨识可以直接得到参数模型。
线性和非线性模型
线性模型中各量之间的关系是线性的,可以应用
叠加原理
,即几个不同的输入量同时作用于系统的响应,等于几个输入量单独作用的响应之和。线性模型简单,应用广泛。非线性模型中各量之间的关系不是线性的,不满足叠加原理。在允许的情况下,非线性模型往往可以
线性化
为线性模型,方法是把非线性模型在工作点
邻域
内展成
泰勒级数
,保留一阶项,略去高阶项,就可得到近似的线性模型。

‘贰’ 数学建模竞赛对大学生有什么用

数学建模主要考察的是数学抽象能力、模型建立能力、数据采集能力、逻辑分析计算能力。简而言之就是应用数学模型来接决实际问题的抽象、简化、确定变量和参数,并应用某些规律建立变量与参数间关系的数学问题,再借用计算机求解该问题,并解释、检验、评价所得的解,从而确定能否将其用于解决实际问题的多次循环,不断深化的过程,数学模型涉及社会的方方面面比如:交通、摇号、医疗、城市规划。

数学建模大赛一般是不超过三个人为一队,在每次建模大赛开始之前学校一般都会组织培训,会讲解一些关于建模的基本知识以及一些基本的模型。但是老师也只是起一个指导作用,真正还是得学生课后去钻研,这时候就是考验学生自学能力的时候了。在参加数学建模的过程中能够培养学生的团队意识,一个团队是否有团队意识也是问题能否被顺利解决的重要因素;还可以培养创新意识和创造能力,快速获取资料,并且掌握新知识的能力。

因为数学建模竞赛对计算机技术要求比较严苛,所以通过对竞赛的准备,学生的计算机水平会有一个巨大的提升,计算机是处理数据最有效率的工具,掌握好这一工具不仅是现在,对以后的学习和工作也是非常有帮助的,因此建模竞赛既是思维的锻炼,更是方法的提升。
建模竞赛对大学生的逻辑思维能力和开放性思考方式有很大的益处,在建模中还必须写论文,切身的论文写作经历对以后的工作学习以及大学毕业时的论文答辩都有非常重要的意义。大家都知道美国是超级大国,建模也是源自美国,美国大学生建模竞赛是国际上的赛事,许多国家到时都会派出队伍去参加比赛,如果能够在美赛上拿到奖项,那么这些大学生相较于其他大学生无疑是有着巨大优势的,在申请出国方面优势明显,在国内也是不言而喻的,在保研、考研,奖学金等方面有着极大的帮助,现在的企业也是非常看重这类创新型人才,在就业时的竞争力远超过其他大学生。
总之数学建模于社会于学生都有非常重要的作用。
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‘叁’ 什么是数学建模思想数学建模思想在数学中有什么作用

上一节课,我们讲了“【关系】是数学思想的基础,也是数学思想的核心!”可以说,数学是一门关系学。不论是什么样的数学题,其实都是在围绕着“关系”来论证的。解题的过程,其实就是“找关系,理顺关系”的过程。那么,我们今天讲一下数学思想中的“建模思想”:

“数学建模思想”的核心,就是数学和生活密不可分,数学是生活的缩影。所有的数学题都能在生活中找到它的原形,每一道数学题其实就是生活中存在的一个东西。把数学题当成生活中的东西看,一个抽象,一个直观,把抽象和直观联系起来,数学题也就由难变得简单了!

好了,同学们,讲到这里,你们还会把数学题当成一个干巴巴的白纸黑字吗?数学建模思想吃透了,学起数学来就事半功倍了!

今天就讲到这里,我们下一节课讲“学习最有效的方法”!谢谢大家!

‘肆’ 数学建模是什么啊 工作中有用么

数学建模:就是通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验,来建立数学模型的全过程。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作表述来建立数学模型。
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(MathematicalModeling)。
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(通常借助计算机);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

‘伍’ 数学建模的用处

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。
数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包含抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。
数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。

‘陆’ 学习数学建模有什么利用价值

可以让学习者勤于思考,锻炼开发能力和自主学习能力,因为期间一切问题都应该自己解决。
同时在建模过程中学会MATLAB和lingo等软件的使用。
我们书记说如果这对考研也有一定的帮助,在面试中如果和主考官说自己参加过数学建模培训,能增加面试分,因为你已经掌握了研究生必备的自主学习的能力,老师当然喜欢省心的学生啦.....在我们学校,如果可以参加比赛还能加创新学分,这也算好处之一吧!

‘柒’ 搞数学建模有什么用

数学建模,利用数学模型解决生活实际问题,大学一般都有数学建模竞赛,高档次的数模比赛有全国数学建模大赛(9月初)和美国数学建模大赛(2月),选修课的话,讲一些软件、模型、分析方法等,如果是为了准备校赛的话还会涉及建模论文的格式和内容要求等。

‘捌’ 学数学建模有什么用

我们可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只研究数学而不管数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。

数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立数学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的一个重要方面,许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路,与我国高校的其它数学类课程相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点,数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好问题启发,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生 积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索,努力进取的学风,培养学生从事科研工作的初步能力,培养学生团结协作的精神、形成一个生动活泼的环境和气氛,教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数学素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需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,数学软件包的使用等等“短课程”(或讲座),用的学时不多,多数是启发性的讲一些基本的概念和方法,主要是靠同学们自己去学,充分调动同学们的积极性,充分发挥同学们的潜能。培训中广泛地采用的讨论班方式,同学自己报告、讨论、辩论,教师主要起质疑、答疑、辅导的作用。

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