數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科]
數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科] - 簡介
s形刃球頭立銑刀的數(shù)學(xué)模型
數(shù)學(xué)模型是針對(duì)參照某種事物系統(tǒng)的特征或數(shù)量依存關(guān)系,采用數(shù)學(xué)語言,概括地或近似地表述出的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),這種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是借助于數(shù)學(xué)符號(hào)刻劃出來的某種系統(tǒng)的純關(guān)系結(jié)構(gòu)。從廣義理解,數(shù)學(xué)模型包括數(shù)學(xué)中的各種概念,各種公式和各種理論。因?yàn)樗鼈兌际怯涩F(xiàn)實(shí)世界的原型抽象出來的,從這意義上講,整個(gè)數(shù)學(xué)也可以說是一門關(guān)于數(shù)學(xué)模型的科學(xué)。從狹義理解,數(shù)學(xué)模型只指那些反映了特定問題或特定的具體事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu),這個(gè)意義上也可理解為聯(lián)系一個(gè)系統(tǒng)中各變量間內(nèi)的關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)。
數(shù)學(xué)模型所表達(dá)的內(nèi)容可以是定量的,也可以是定性的,但必須以定量的方式體現(xiàn)出來。因此,數(shù)學(xué)模型法的操作方式偏向于定量形式。
數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科] - 分類
按模型的應(yīng)用領(lǐng)域分類
生物數(shù)學(xué)模型
醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)模型
地質(zhì)數(shù)學(xué)模型
數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型
數(shù)學(xué)社會(huì)學(xué)模型
按是否考慮隨機(jī)因素分類
確定性模型隨機(jī)性模型
按是否考慮模型的變化分類
“三段三階理論”框架和數(shù)學(xué)模型
靜態(tài)模型動(dòng)態(tài)模型
按應(yīng)用離散方法或連續(xù)方法分類
離散模型
連續(xù)模型
按建立模型的數(shù)學(xué)方法分類
幾何模型
微分方程模型
圖論模型
規(guī)劃論模型
馬氏鏈模型
按人們對(duì)事物發(fā)展過程的了解程度分類
白箱模型:指那些內(nèi)部規(guī)律比較清楚的模型。如力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)以及相關(guān)的工程技術(shù)問題。
灰箱模型:指那些內(nèi)部規(guī)律尚不十分清楚,在建立和改善模型方面都還不同程度地有許多工作要做的問題。如氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域的模型。
黑箱模型:指一些其內(nèi)部規(guī)律還很少為人們所知的現(xiàn)象。如生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等方面的問題。但由于因素眾多、關(guān)系復(fù)雜,也可簡化為灰箱模型來研究。
基本原則 簡化原則線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型
現(xiàn)實(shí)世界的原型都是具有多因素、多變量、多層次的比較復(fù)雜的系統(tǒng),對(duì)原型進(jìn)行一定的簡化即抓住主要矛盾,數(shù)學(xué)模型應(yīng)比原型簡化,數(shù)學(xué)模型自身也應(yīng)是“最簡單”的?赏茖(dǎo)原則由數(shù)學(xué)模型的研究可以推導(dǎo)出一些確定的結(jié)果,如果建立的數(shù)學(xué)模型在數(shù)學(xué)上是不可推導(dǎo)的,得不到確定的可以應(yīng)用于原型的結(jié)果,這個(gè)數(shù)學(xué)模型就是無意義的。
反映性原則數(shù)學(xué)模型實(shí)際上是人對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種反映形式,因此數(shù)學(xué)模型和現(xiàn)實(shí)世界的原型就應(yīng)有一定的“相似性”,抓住與原型相似的數(shù)學(xué)表達(dá)式或數(shù)學(xué)理論就是建立數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵性技巧。
數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科] - 建立的要求
4)必須反映完成基本任務(wù)所達(dá)到的各種業(yè)績,而且要與實(shí)際情況相符合。
2、簡明實(shí)用。在建模過程中,要把本質(zhì)的東西及其關(guān)系反映進(jìn)去,把非本質(zhì)的、對(duì)反映客觀真實(shí)程度影響不大的東西去掉,使模型在保證一定精確度的條件下,盡可能的簡單和可操作,數(shù)據(jù)易于采集。
3、適應(yīng)變化。隨著有關(guān)條件的變化和人們認(rèn)識(shí)的發(fā)展,通過相關(guān)變量及參數(shù)的調(diào)整,能很好的適應(yīng)新情況。
數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科] - 構(gòu)建的方法和步驟
模型準(zhǔn)備 模型分析對(duì)模型解答進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析!皺M看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同”。能否對(duì)模型結(jié)果作出細(xì)致精當(dāng)?shù)姆治,決定了模型能否達(dá)到更高的檔次。還要記住,不論那種情況都需進(jìn)行誤差分析,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性分析。
模型優(yōu)化對(duì)一個(gè)問題的假設(shè)和數(shù)學(xué)模型不斷加以修改,,進(jìn)行最優(yōu)化處理。因?yàn)閷?duì)一個(gè)問題或一類問題也可能有幾個(gè)模型,以對(duì)它們要進(jìn)行比較,直到找到最優(yōu)模型。
數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科] - 相關(guān)研究
塞繆爾-蘇伯說道:“我們已經(jīng)建造了第一個(gè)數(shù)學(xué)模型,使用鳥類先前具備的感覺運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)來預(yù)測(cè)它的學(xué)習(xí)能力。我們希望它能幫助我們理解其它物種以及人類的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)!
他們的研究結(jié)果表明成年鳥類能夠更加快速和堅(jiān)定的改正鳴叫中的小錯(cuò)誤,這些發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在《國家科學(xué)院院刊》上。
數(shù)學(xué)模型[數(shù)學(xué)學(xué)科] - 教學(xué)大綱
總學(xué)時(shí):32學(xué)時(shí)
適用專業(yè):本科理工類、經(jīng)濟(jì)類各專業(yè)
選用教材:姜啟源 編《數(shù)學(xué)模型》(第二版)高教出版社出版
基本內(nèi)容和要求
(一) 數(shù)學(xué)建模的步驟、原理和方法:
1、 了解數(shù)學(xué)建模的意義;
2、 了解建立數(shù)學(xué)模型的基本知識(shí)、相關(guān)的基本概念;
3、 掌握數(shù)學(xué)建模過程的幾個(gè)明顯的處理階段和流程;
4、 通過實(shí)例了解數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法;
5、 了解全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。
(二) 掌握數(shù)學(xué)建模思想方法:
1、數(shù)學(xué)建模概述
2、對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的分析、提練、描述
3、幾種創(chuàng)造性思維方法
4、合理假設(shè)與信息處理
5、建立數(shù)學(xué)模型
6、數(shù)學(xué)軟件與模型求解
7、結(jié)果分析與靈敏度分析
8、模型的評(píng)價(jià)與推廣
9、論文摘要
(三) 數(shù)學(xué)方法分類建模
1、 初等數(shù)學(xué)方法建模;
2、 線性規(guī)劃法建模;
3、 非線性規(guī)劃法建模
4、 微分方程建模;
5、 層次分析法適用的建模問題和處理方法;
6、 圖論方法建模;
7、 概率分布方法建模。
(四) 掌握一些特殊模型:
1、 運(yùn)輸問題模型;
2、 經(jīng)濟(jì)決策模型;
3、 綜合評(píng)判模型;
4、 捕魚業(yè)的持續(xù)收入;
5、 幾種圖論模型;
6、 效益的合理分配;
(五) 數(shù)學(xué)建模論文的寫作:
1、 知道數(shù)學(xué)建模競賽的規(guī)則及論文的評(píng)閱辦法;
2、 掌握數(shù)學(xué)建模論文的幾個(gè)基本模塊的數(shù)學(xué)方法。
說明
(一) 本大綱根據(jù)我校的實(shí)際情況制定。
(二) 課程類型:全校選修課。
(三) 總則:本課程系統(tǒng)地介紹數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)建模和建模過程中的一些常用方法及數(shù)學(xué)建模實(shí)例,通過課堂教學(xué)和討論,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的特性及建模的基本方法,并初步具備對(duì)實(shí)際問題如何建模的能力以及培養(yǎng)良好的思考習(xí)慣和歸納分析能力,使學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力有所提高。學(xué)習(xí)本課程的大部分內(nèi)容只需要大學(xué)的微積分、線性代數(shù)、概率論等基本數(shù)學(xué)知識(shí)。
(四) 教學(xué)目的及要求:逐步培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題的能力。能夠?qū)?shí)際問題“翻譯”為數(shù)學(xué)語言,并予以求解,然后再解釋實(shí)際現(xiàn)象,甚至應(yīng)用于實(shí)際。最終提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
(五) 教學(xué)重點(diǎn):對(duì)實(shí)際問題的分析;模型的合理假設(shè);數(shù)學(xué)工具的恰當(dāng)應(yīng)用;模型的建立;模型的求解;模型結(jié)果的合理解釋;模型的應(yīng)用;
(六) 教學(xué)難點(diǎn):對(duì)實(shí)際問題的分析;模型的合理假設(shè);數(shù)學(xué)工具的恰當(dāng)應(yīng)用;模型結(jié)果的合理解釋與模型的應(yīng)用;
(七) 主要教學(xué)環(huán)節(jié)的組織:循序漸進(jìn)的介入數(shù)學(xué)建模的思想,由簡入難的介紹各類數(shù)學(xué)模型;強(qiáng)化數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)等其他工具的結(jié)合;對(duì)于一些重點(diǎn)教學(xué)環(huán)節(jié),在突出對(duì)數(shù)學(xué)方法的同時(shí),要重點(diǎn)講述數(shù)學(xué)方法與實(shí)際問題的一些必然的關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生更具體的認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)。對(duì)某些章節(jié)用到的不常用數(shù)學(xué)方法,予以簡單而有目的的介紹。
(八) 大綱中教學(xué)基本要求從高到底分為理論部分:深入理解、一般理解、了解;運(yùn)算部分:熟練掌握、一般掌握、知道。
本文編號(hào):26296
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