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★ 数学模型基础知识:
/ d8 l. L2 G9 `; c, b! u一.数学模型的定义
7 A+ c$ ]6 u9 D# Z3 X现在数学模型还没有一个统一的准确的定义,因为站在不同的角度可以有不同的定义。不过我们可以给出如下定义。"数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。"具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。0 u- @/ x+ j; G4 P# Y- F6 Y$ C8 i6 r
二.建立数学模型的方法和步骤+ A" k+ ` R& }! }
第一、 模型准备$ Y( U4 H+ t# r% e( W- V& ^: r/ s
首先要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。
% S/ U+ T/ D1 k c第二、 模型假设+ I: H$ ]( Z3 j. l
根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力 ,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。1 P6 M6 A8 v7 P$ d9 p, H0 X. Z
第三、 模型构成) E; h' C: u) t+ r9 b. g. V
根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。这时,我们便会进入一个广阔的应用数学天地,这里在高数、概率老人的膝下,有许多可爱的孩子们,他们是图论、排队论、线性规划、对策论等许多许多,真是泱泱大国,别有洞天。不过我们应当牢记,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。. } U4 S/ N6 j y3 Q1 D
第四、模型求解
4 b7 E$ p& s3 {$ I' e0 i. _可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算,许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来,因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重。/ H( V' y0 `6 ?. p# a* t2 T
第五、模型分析 R; S$ f& c6 g p
对模型解答进行数学上的分析。"横看成岭侧成峰,远近高低各不同",能否对模型结果作出细致精当的分析,决定了你的模型能否达到更高的档次。还要记住,不论那种情况都需进行误差分析,数据稳定性分析。
- D8 ^9 D3 k0 B9 B% a★关于数模竞赛的几本好书: % l( b1 c) N c \. N- U, @
<<数学建模竞赛培训教材>> 共三本 叶其孝主编
8 [$ L) @" U' [# |3 }4 M<<数学模型>> 第二版 姜启源, P. l! h( I4 x1 [7 H$ N
<<随机规划>>3 z5 R; x- \( H. }8 _& U; m
<<模糊数学>>
* _. B0 Y$ } r" g' p/ O<<数据结构>>1 X9 q+ h4 d1 l& f1 s; @. a
<<数学建模入门>> 徐全智5 c" u) [. g- [: l9 k( A. a
<<计算机算法设计与分析>> 国防科大# [& l: v5 ]; H8 j- N
基础:1 数学分析 2 高等代数 3 概率与数理统计 4 最优化理论 5 图论 6 组合数学 7 微分方程稳定性分析 8 排队论 |
zan
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