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★ 数学模型基础知识:8 w) S) Q1 r8 r" k
一.数学模型的定义
; j V* O4 f* V9 d, ]/ q' B) v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。
$ p0 x9 H: P o7 v二.建立数学模型的方法和步骤
+ g6 @( T+ a! A0 R. g1 x9 S d第一、 模型准备, B0 Y; N. b- _8 ^! Z; l
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。
) l9 I4 F, Q8 _, B) b) q' O第二、 模型假设- K* g9 C6 T$ J8 `8 M' `
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。
5 v N" u% V+ q- m1 B第三、 模型构成) N3 ]+ G- G& t _# H# N. [
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。* W+ V: y& V. {$ v. Z! {5 D$ J
第四、模型求解
% T' R( N8 H0 W+ [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。
: R) s- @, `9 r0 n6 v* q# A! ~* o+ F第五、模型分析
; V! g+ `2 `& g4 s0 Y! e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。/ r! q) T) m8 W! S, T
★关于数模竞赛的几本好书: . Q, ^% K) V9 z8 n& B+ A* q
<<数学建模竞赛培训教材>> 共三本 叶其孝主编, w5 ?- ]' \, ] p( O1 _1 K
<<数学模型>> 第二版 姜启源
; K0 O5 r {0 ^3 f) K<<随机规划>>
2 {. D3 R! E6 R<<模糊数学>>- l- i7 y' i" N( A4 | q7 }8 C! a
<<数据结构>>/ v' k( F4 D) H5 ~' i' S0 X. y' o) B
<<数学建模入门>> 徐全智
/ p1 D. _, n$ B6 Z$ N2 c! ~2 a; o6 s<<计算机算法设计与分析>> 国防科大2 a8 [7 m. \) ~( |# u
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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