目錄dvd租賃數(shù)學(xué)建模論文 數(shù)學(xué)建模是什么 dvd在線租賃數(shù)學(xué)模型 數(shù)學(xué)建模有什么用 數(shù)學(xué)建模方法
你可以先把重要的設(shè)置成目標(biāo)函數(shù),另外山悔一個(gè)不要設(shè)置優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
求出來(lái)重要的目標(biāo)函數(shù)以后,再帶入求另外一個(gè)。
比如說(shuō) max z=,解出z=100,然后就把z=100當(dāng)作限制條件,再運(yùn)行一次逗陪正
max y= 就可以解亂灶出來(lái)當(dāng)z最大的時(shí)候y也取最大。
現(xiàn)在我給個(gè)方案你,兆悉山里面是4個(gè)球隊(duì)族中的,不過(guò)你照模式改成5個(gè)球隊(duì)的就可以了啊。
為方便起見(jiàn),現(xiàn)將這四個(gè)隊(duì)伍分別命名為A、B、C、D。
下面我們分兩大類情況討論
一、
所有比賽都不出現(xiàn)平局
1.
請(qǐng)看以下三幅雙向連通圖:
(1)
(2
)
(3
)
這三幅雙向連通圖顯然表示以下排名及得分的情況為:
(1)A:9
D:6
B:3
D:0
這種情況下,顯然不存在并列的隊(duì)伍;
(2)(A
B
C):6
D:0
這種情況下,A
B
C
并列第一,
D
第二名;
(3)D:9
(A
B
C):3
這種情況下,D第一名,A
B
C并列第二名。
以上得分及排名情況并不存在爭(zhēng)議,在此我們不做多余的討論。
2.
請(qǐng)看右邊這幅雙向連通圖:
如右圖所示,此圖中各隊(duì)伍的得分為:
A:6
B:3
C:3
D:6
此時(shí)按照
(A
D)(B
C)的排名方式
或者是按照
A
D
B
C
的排名方式是否就算是公平的排名方式呢?
(4)
下面我們來(lái)分析一下:
1建立模型:
定義相鄰接矩陣如下:
故鄰接矩陣為:
對(duì)于n=4
個(gè)頂點(diǎn)的雙向競(jìng)賽連通圖,存在正數(shù)r,
使得鄰接矩陣A
r
>0,A成為素陣
2模型求解:
利用Perron-Frobenius定理,素陣A的最大特征根為正單根λ,對(duì)應(yīng)正特征向量S,且有
利用MATLAB新建M文件輸入如下代碼:
A=[0
3
0
3;
0
0
3
0;
3
0
0
0;
0
3
3
0];
V=eig(A);
X=max(V)
計(jì)算得特最大特征值:
λ=4.1860
經(jīng)過(guò)歸一化計(jì)算后得到陸陵矩陣:
S =(0.623,0.467,0.528,0.530)
T
所以圖(4)所示的比賽排名結(jié)果為:
A
D
C
B
二、
比賽中出現(xiàn)平局的情況
1.
請(qǐng)看以下三幅雙向連通圖:
這三幅雙向連通圖顯然表示以下排名及得分的情況為:
(5)A:7
D:5
B:2
D:1
這種情況下,顯然不存在并列的隊(duì)伍;
(6)D:9
(A
B
C):2
這種情況下,D第一名,A
B
C并列第二名;
(7)(A
B
C):2
D:0
這種情況下,A
B
C
并列第一,
D
第二名。
以上得分及排名情況并不存在爭(zhēng)議,在此我們不做多余的討論。
2.
請(qǐng)看右邊的雙向連通圖:
如右圖所示,此圖中各隊(duì)伍的得分為:
A:5
B:2
C:2
D:6
此時(shí)按照
(D
A)(B
C)的排名方式
或者是按照
D
A
B
C
的排名方式
是否就算是公平的排名方式呢?
同樣的我們通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)分析一下:
1建立模型:
定義相鄰接矩陣如下:
故鄰接矩陣為:
對(duì)于n=4
個(gè)頂點(diǎn)的雙向競(jìng)賽連通圖,存在正數(shù)r,
使得鄰接矩陣A
r
>0,A成為素陣
2模型求解:
利用Perron-Frobenius定理,素陣A的最大特征根為正單根λ,對(duì)應(yīng)正特征向量S,且有
利用MATLAB新建M文件輸入如下代碼:
A=[0
1
1
3;
1
0
1
0;
1
1
0
0;
0
3
3
0];
V=eig(A);
X=max(V)
計(jì)算得特最大特征值:
λ=
3.2813
經(jīng)過(guò)歸一化計(jì)算后得到矩陣:
S =(0.493,0.428,0.467,0.530)
T
所以圖(8)所示的比賽排名結(jié)果為:
D
A
C
B
sets:
DVDset/dvd1..100/:num;
memberset/m1..1000/游渣;
link(memberset,DVDset):c,m,x;
endsets
data:
num=@file('橡磨隱梁廳data.txt');
c=@file('data.txt');
enddata
1992年
(A) 施肥效果分析問(wèn)題(北京理工大學(xué):葉其孝)
(B) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分解問(wèn)題(華東理工大學(xué):俞文此; 復(fù)旦大學(xué):譚永基)
1993年
(A) 非線性交調(diào)的頻率設(shè)計(jì)問(wèn)題(北京大學(xué):謝衷潔)鬧棗
(B) 足球排名次問(wèn)題(清華大學(xué):蔡大用)
1994年
(A) 逢山開(kāi)路問(wèn)題(西安電子科技大學(xué):何大可)
(B) 鎖具裝箱問(wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基,華東理工大學(xué):俞文此)
1995年
(A) 飛行管理問(wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基,華東理工大學(xué):俞文此)
(B) 天車(chē)與冶煉爐的作業(yè)調(diào)度問(wèn)題(浙江大學(xué):劉祥官,李吉鸞)
1996年
(A) 最優(yōu)捕魚(yú)策略問(wèn)題(北京師范大學(xué):劉來(lái)福)
(B) 節(jié)水洗衣機(jī)問(wèn)題(重慶大學(xué):付鸝)
1997年
(A) 零件參數(shù)設(shè)計(jì)問(wèn)題(清華大學(xué):姜啟源)
(B) 截?cái)嗲懈顔?wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基,華東理工大學(xué):俞文此)
1998年
(A) 投資的收益和風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題(浙江大學(xué):陳淑平)
(B) 災(zāi)情巡視路線問(wèn)題(上海海運(yùn)學(xué)院:丁頌康) 1999年
(A) 自動(dòng)化車(chē)床管理問(wèn)題(北京大學(xué):液慶拆孫山澤)
(B) 鉆井布局問(wèn)題(鄭州大學(xué):林詒勛)
(C) 煤矸石堆積問(wèn)題(太原理工大學(xué):賈曉峰)
(D) 鉆井布局問(wèn)題(鄭州大學(xué):林詒勛)
2000年
(A) DNA序列分類問(wèn)題(北京工業(yè)大學(xué):孟大志)
(B) 鋼管訂購(gòu)和運(yùn)輸問(wèn)題(武漢大學(xué):費(fèi)甫生)
(C) 飛越北極問(wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基)
(D) 空洞探測(cè)問(wèn)題(東北電力學(xué)院:關(guān)信)
2001年
(A) 血管的三維重建問(wèn)題(浙江大學(xué):汪國(guó)昭)
(B) 公交車(chē)調(diào)度問(wèn)題(清華大學(xué):譚澤光)
(C) 基金使用計(jì)劃問(wèn)題(東南大學(xué):陳恩水)
(D) 公交車(chē)調(diào)度問(wèn)題(清華大學(xué):譚澤光)
2002年
(A) 車(chē)燈線光源的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基,華東理工大學(xué):俞文此)
(B) 彩票中的數(shù)學(xué)問(wèn)題(解放軍信息工程大學(xué):韓中庚)
(C) 車(chē)燈線光源的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基,華東理工大學(xué):俞文此)
(D) 賽程安排問(wèn)題(清華大學(xué):姜啟源)
2003年
(A) SARS的傳播問(wèn)題(組委會(huì))
(B) 露天礦生產(chǎn)的車(chē)輛安排問(wèn)題(吉林大學(xué):方沛辰)
(C) SARS的傳播問(wèn)題(組委會(huì))
(D) 搶渡長(zhǎng)江問(wèn)題(華中農(nóng)業(yè)大學(xué):殷建肅)
2004年
(A) 奧運(yùn)會(huì)臨時(shí)超市網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題(北京工業(yè)大學(xué):孟大志)
(B) 電力市場(chǎng)的輸電阻塞管理問(wèn)題(浙江大學(xué):劉康生)
(C) 酒后開(kāi)車(chē)問(wèn)題(清華大學(xué):姜啟源)
(D) 招聘公務(wù)員問(wèn)題(解放軍信息工程大學(xué):韓中庚)
2005年
(A) 長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)問(wèn)題(解放軍信息工程大學(xué):韓中庚)
(B) DVD在線租賃問(wèn)題(清華大學(xué):謝金星等)
(C) 雨量預(yù)報(bào)方法的評(píng)價(jià)問(wèn)題(復(fù)旦大學(xué):譚永基)
(D) DVD在線租賃問(wèn)題(清華大學(xué):謝金星等)
2006年
(A) 出版社的資源配置問(wèn)題(北京工業(yè)大學(xué):孟大志)
(B) 艾滋病療法的評(píng)價(jià)及療效的預(yù)測(cè)問(wèn)題(天津大學(xué):邊馥萍)
(C) 易拉罐的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題(北京理工大學(xué):葉其孝)
(D) 煤礦瓦斯和煤塵的監(jiān)測(cè)與控制問(wèn)題(解放軍信息工程大學(xué):韓中庚)
2007年
(A) 中國(guó)人口增長(zhǎng)預(yù)測(cè)
(B) 乘公交,看奧運(yùn)
(C) 手機(jī)“套餐”優(yōu)惠幾何
(D) 體能測(cè)試時(shí)間安排
2008年
(A)數(shù)碼相機(jī)定位,
(B)高等教育學(xué)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)探討,
(C)地面搜索,
(D)NBA賽程的分析與評(píng)價(jià)
2009年
(A)制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)的控制方法分析
(B)眼科病床的合理安排
(C)衛(wèi)星和飛船的跟蹤測(cè)控
(D)會(huì)議籌備
2010年
(A)儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定
(B)2010年上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估
(C)輸油管的布置
(D)對(duì)學(xué)生宿舍設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)
2011年
(A)城市表層土壤重金屬污染分析
(B)交巡警服務(wù)的設(shè)置與調(diào)度
(C)企業(yè)退休職工養(yǎng)老金制度的改革
(D)天然腸衣搭配問(wèn)題
2012年
(A)葡萄酒的評(píng)價(jià)
(B)太陽(yáng)能小屋的設(shè)計(jì)
(C)腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預(yù)
(D)機(jī)器人避障問(wèn)題
2013年
(A)車(chē)道被占用對(duì)城市道路通行能力的影響
(B)碎紙片的拼接復(fù)原
(C)古塔的變型
(D)公共自行車(chē)服務(wù)
2014年
(A)嫦娥三號(hào)軟著陸軌道設(shè)計(jì)與控制策略
(B)創(chuàng)意平板折疊桌
(C)生豬養(yǎng)殖場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)管理
(D)儲(chǔ)藥柜的設(shè)計(jì)
2015年
(A)太陽(yáng)影子定位
(B)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的出租車(chē)資源配置
(C)月上柳梢頭
(D)眾籌筑屋規(guī)劃方案設(shè)計(jì)
建模好處差散
1. 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力
2.訓(xùn)練快速獲取信息和資料的能力
3.鍛煉快速了解和掌握新知識(shí)的技能
4.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神
5.增強(qiáng)寫(xiě)作技能和排版技術(shù)
6.榮獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)有利于保送研究生
7.榮獲國(guó)際級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)有利于申請(qǐng)出國(guó)留學(xué)
8.更重要的是訓(xùn)練人的邏輯思維和開(kāi)放性思考方式
參加數(shù)學(xué)建模比賽的意義
【者螞摘要】本文重點(diǎn)分析了數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),探討了計(jì)算機(jī)應(yīng)用與數(shù)學(xué)建模意識(shí)的培養(yǎng)之間密不可分的聯(lián)絡(luò),闡述了計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的作用和地位,最后介紹了筆者參加建模競(jìng)賽與學(xué)生參加競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)與感受。
【關(guān)鍵詞】建模意識(shí) 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)
一、引言
在利用數(shù)學(xué)方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),要求從實(shí)際錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系中找出其內(nèi)在的規(guī)律,然后用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言--即數(shù)字、公式、圖表、符號(hào)等刻畫(huà)和描述出來(lái),然后經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的處理--即計(jì)算、迭代等得到定量的結(jié)果,供人們進(jìn)行分析、預(yù)報(bào)、決策和控制,這種把實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化假設(shè)歸結(jié)為數(shù)學(xué)問(wèn)題并求解的過(guò)程就是建立數(shù)學(xué)模型,簡(jiǎn)稱建模。而這種成功的方法和技術(shù)反映在培養(yǎng)專門(mén)人才的大學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,就是數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽。數(shù)學(xué)建模簡(jiǎn)而言之就是應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來(lái)解決各種實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,也就是通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化、確定變數(shù)和引數(shù),并應(yīng)用某些規(guī)律建立變數(shù)與引數(shù)間的關(guān)系的數(shù)學(xué)問(wèn)租型題(或稱一個(gè)數(shù)學(xué)模型),再借用計(jì)算機(jī)求解該數(shù)學(xué)問(wèn)題,并解釋、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)所得的解,從而確定能否將其用于解決實(shí)際問(wèn)題的多弊嫌猜次回圈、不斷深化的過(guò)程。
二、數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)
從1985年開(kāi)始美國(guó)都會(huì)舉辦一年一度的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(MathematicalContestinModeling,縮寫(xiě):MCM),而我國(guó)自1992年舉辦首屆全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以來(lái),它已經(jīng)成為全國(guó)大學(xué)生科技競(jìng)賽的重要專案之一,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是面向全國(guó)大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng);競(jìng)賽要求學(xué)生(可以是任何專業(yè))以三人為一組參加競(jìng)賽,可以自由的收集資訊、調(diào)查研究,包括使用計(jì)算機(jī)和任何軟體,甚至上網(wǎng)查詢,但不得與團(tuán)隊(duì)以外的任何人討論,在三天時(shí)間內(nèi),完成一篇包括模型的假設(shè)、建立、求解,計(jì)算方法的設(shè)計(jì)和用計(jì)算機(jī)對(duì)解的實(shí)現(xiàn),以及結(jié)果的分析和檢驗(yàn),模型的改進(jìn)等方面的論文。這一活動(dòng)對(duì)于提高大學(xué)生素質(zhì),促進(jìn)高校數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)教學(xué)改革都起著積極的推動(dòng)作用。
多年來(lái),一年一度的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和國(guó)際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,給傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教育改革帶來(lái)了新的思路和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),《數(shù)學(xué)建?!氛n也從僅僅為參賽隊(duì)員培訓(xùn),擴(kuò)充套件為一門(mén)比較普及的選修課,同時(shí),《數(shù)學(xué)試驗(yàn)》作為一門(mén)新的課程也應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)試驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)是高等與現(xiàn)代數(shù)學(xué)的深層應(yīng)用和面向問(wèn)題的設(shè)計(jì),而不是經(jīng)典理論的深入研討和論證。數(shù)學(xué)建模問(wèn)題絕大部分來(lái)自一些具體的科研課題或?qū)嶋H工程問(wèn)題,而不同于普通的數(shù)學(xué)習(xí)題或競(jìng)賽題。數(shù)學(xué)建模問(wèn)題的特點(diǎn)是:面向現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用,有相關(guān)的科研背景,綜合性強(qiáng),涉及面廣,因素關(guān)系復(fù)雜,缺乏足夠的規(guī)范性,難以套用傳統(tǒng)成熟的解決手段,資料量龐大,可采取的演算法也比較復(fù)雜,結(jié)果具有一定的彈性空間,需要一定的伴隨條件,許多問(wèn)題得到的只能是近似解。
另一方面,建模問(wèn)題不同于理論研究,它重在對(duì)實(shí)際問(wèn)題的處理,而不是深層次純粹數(shù)學(xué)理論或者世界難題。所以,求解建模問(wèn)題大都借助各種輔助或手段,尤其是計(jì)算機(jī)軟體的應(yīng)用,大大地提高了解題效率和質(zhì)量??傊?《數(shù)學(xué)建模》是一門(mén)技術(shù)應(yīng)用的課程,而不是基礎(chǔ)教育課程,它強(qiáng)調(diào)的是如何更好更快地解決問(wèn)題,如何充分利用各種科技手段作為技術(shù)支援,因而計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成為其不可或缺的一項(xiàng)基本組成。與此相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)主要有兩部分:一是如何將實(shí)際問(wèn)題或模型轉(zhuǎn)化或表述為可用計(jì)算機(jī)軟體或程式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的演算法;二是采用哪些應(yīng)用軟體或程式設(shè)計(jì)技術(shù)可以解決這些問(wèn)題。顯然,后者是前者的基礎(chǔ),確定了方案,才有相應(yīng)的解決方案。
由于數(shù)學(xué)建模的以上特點(diǎn),決定了數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)具有密切相關(guān)的聯(lián)絡(luò),計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模思想意識(shí)培養(yǎng)中發(fā)揮了重要的作用,主要是提供了有力和技術(shù)支援,它是更好更快進(jìn)行建模的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)水平的高低可以說(shuō)決定一個(gè)團(tuán)隊(duì)整體的建模水平。
三、數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)的關(guān)系
計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生正是數(shù)學(xué)建模的產(chǎn)物,20紀(jì)40年代,美國(guó)為了研究彈道導(dǎo)彈飛行軌跡的問(wèn)題,迫切需要一種計(jì)算來(lái)代替人工計(jì)算,計(jì)算機(jī)在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展又極大地推動(dòng)了數(shù)學(xué)建模活動(dòng),計(jì)算機(jī)高速的運(yùn)算能力,非常適合數(shù)學(xué)建模過(guò)程中的數(shù)值計(jì)算;它的大容量貯存能力以及網(wǎng)路通訊功能,使得數(shù)學(xué)建模過(guò)程中資料存貯、檢索變得方便有效;它的多媒體化,使得數(shù)學(xué)建模中一些問(wèn)題能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行更為逼真的模擬實(shí)驗(yàn);它的智慧化,能隨時(shí)提醒、幫助我們進(jìn)行數(shù)學(xué)模型求解。此外,如Mathlab、Maple、SAS、SPSS等一批優(yōu)秀數(shù)學(xué)軟體的出現(xiàn)更使數(shù)學(xué)建模如虎添翼。再者,數(shù)學(xué)建模與生活實(shí)際密切相關(guān),所采集到的資料量多,而且比較復(fù)雜,比如DVD線上租賃,長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè),銀行貸款和分期付款等,往往計(jì)算量大,需要借助于計(jì)算機(jī)才能快捷、簡(jiǎn)便地完成。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與以往所說(shuō)的那種數(shù)學(xué)競(jìng)賽(純數(shù)學(xué)競(jìng)賽)不同,它要用到計(jì)算機(jī),甚至離不開(kāi)計(jì)算機(jī),但卻又不是純粹的計(jì)算機(jī)競(jìng)賽,它涉及到物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、電子、農(nóng)業(yè)、軍事、管理等各學(xué)科、各領(lǐng)域,但又不受任何一個(gè)具體的學(xué)科、領(lǐng)域的限制。數(shù)學(xué)建模過(guò)程需要經(jīng)過(guò)模型假設(shè)、模型建立、模型求解、模型分析與檢驗(yàn)、模型應(yīng)用等幾個(gè)步驟,在這些步驟中都伴隨著計(jì)算機(jī)的使用。例如,模型求解時(shí),需要上機(jī)計(jì)算、編制軟體、繪制圖形等,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中印表機(jī)隨時(shí)可能使用,同時(shí),數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)對(duì)計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)也起著極大推動(dòng)作用,如報(bào)考計(jì)算機(jī)方向的研究生時(shí),對(duì)數(shù)學(xué)的要求非常高;在進(jìn)行電腦科學(xué)的研究時(shí),也要求有極強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底才能寫(xiě)出具有相當(dāng)深度的論文,電腦科學(xué)的發(fā)展也是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的,許多為計(jì)算機(jī)的發(fā)展做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家都出身于數(shù)學(xué)專業(yè),顯而易見(jiàn),比賽中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是使用計(jì)算機(jī)來(lái)解決問(wèn)題,這對(duì)使用計(jì)算機(jī)的能力的提高是很明顯的。
數(shù)學(xué)建模的目的是構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力,在諸多的思維活動(dòng)中,創(chuàng)新思維是最高層次的思維活動(dòng),是開(kāi)拓性、創(chuàng)造性人才所必須具備的能力,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力,主要應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基本理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力,在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的建模意識(shí)實(shí)質(zhì)上是培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,因?yàn)榻;顒?dòng)本身就是一項(xiàng)創(chuàng)造性的思維活動(dòng),它既具有一定的理論性,又具有較強(qiáng)的實(shí)踐性,還要求思維的深刻性和靈活性,而且在建模活動(dòng)過(guò)程中,能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自覺(jué)地運(yùn)用所給問(wèn)題的條件,尋求解決問(wèn)題的最佳方法和途徑,可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、直覺(jué)思維、猜測(cè)、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造等能力,而這些數(shù)學(xué)能力正是創(chuàng)造性思維所具有的最基本的特征,在培養(yǎng)創(chuàng)新思維過(guò)程中要求必須具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),只有具有一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)才能更好的處理資料,發(fā)現(xiàn)事物之間的內(nèi)在的聯(lián)絡(luò),才能更好的進(jìn)行知識(shí)的轉(zhuǎn)換,才能更好的構(gòu)造出最優(yōu)的模型??傊哂斜貍涞挠?jì)算機(jī)知識(shí)是培養(yǎng)建模意識(shí)的關(guān)鍵,是培養(yǎng)數(shù)模創(chuàng)新能力的前提。計(jì)算機(jī)也為數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)提供了有力的。
四、計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的運(yùn)用
計(jì)算機(jī)的運(yùn)用,不僅方便我們上網(wǎng)查詢建模問(wèn)題所涉及的知識(shí),相關(guān)的文獻(xiàn)資料,而且方便我們處理資料,進(jìn)行模型求解,模型檢驗(yàn)。
建模相關(guān)計(jì)算機(jī)軟體是我們?cè)诮⒛P?,處理模型必需掌握的軟體,他們各有自己的特點(diǎn),使用他們時(shí)要注意區(qū)分他們的優(yōu)缺點(diǎn),選擇更合適的軟體來(lái)處理問(wèn)題,常用軟體包含一下幾種型別:
1、通用數(shù)學(xué)軟體。主要包括有Matlab、Mathematica、Maple和Mathcad等,在能力和用法上,都比較相近,主要用于繪制已知函式的圖形和進(jìn)行計(jì)算,支援完全的符號(hào)運(yùn)算、精確計(jì)算和任意精度的近似計(jì)算。它們都能對(duì)數(shù)學(xué)中的微積分、解析幾何、線性代數(shù)、微分方程、計(jì)算方法、概率統(tǒng)計(jì)等諸多領(lǐng)域的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行求解,但也有各自特點(diǎn):例如Mathematica的符號(hào)計(jì)算能力較為強(qiáng)大,而Matlab在數(shù)值計(jì)算、矩陣計(jì)算和圖形繪制方面更有優(yōu)勢(shì),因此可以結(jié)合起來(lái)使用。
2、Lingo/Lindo 計(jì)算最優(yōu)化問(wèn)題的專用數(shù)學(xué)軟體。Lindo用于求解線性規(guī)劃和二次規(guī)劃,Lingo除了具有Lindo的全部功能外,還可以用于求解非線性規(guī)劃,也可以用于一些線性和非線性方程組的求解以及代數(shù)方程求根等,二者都可以求解整數(shù)規(guī)劃。
3、統(tǒng)計(jì)分析軟體,SPSS名為社會(huì)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟體包,主要功能有:基本統(tǒng)計(jì)分析、定義表、比較平均數(shù);一般線性模式;相關(guān)分析;回歸分析、邏輯線性分析、聚類和判別分析、因子分析、非引數(shù)檢驗(yàn)、時(shí)間序列、比例、多元反應(yīng)等。SAS提供許多資料庫(kù)查詢統(tǒng)計(jì)功能,在概率和統(tǒng)計(jì)的經(jīng)典處理計(jì)算方面提供了豐富的函式支援。是統(tǒng)計(jì)專業(yè)軟體。
4、高階程式語(yǔ)言種類較多,如C、C++、C#、Basic、Delphi和Java等。
5、繪圖軟體。將一些圖表加入附件可以為文章增色。數(shù)學(xué)軟體只能繪制已知函式的圖形,若是要繪制一個(gè)大致的圖形,就必須使用繪圖軟體。可以使用幾何畫(huà)板、Photoshop、Flash等。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽今后的趨勢(shì)是,要求學(xué)生對(duì)各方面的知識(shí)都有所了解,對(duì)學(xué)生的計(jì)算機(jī)知識(shí)要求也更高,近年來(lái)的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽幾乎所有的競(jìng)賽題目都涉及大量的計(jì)算或邏輯運(yùn)算,因此不掌握計(jì)算機(jī)和相關(guān)數(shù)學(xué)軟體的使用是難以取得好成績(jī)的;又由于競(jìng)賽題目來(lái)自不同的領(lǐng)域,事先又不了解,而利用Inter可以迅速查到相關(guān)資料,這也有助于在競(jìng)賽中取得好成績(jī),由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)建模之間具有密不可分的聯(lián)絡(luò),兩者的有機(jī)結(jié)合,有效的提高了高校學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識(shí)的能力、知識(shí)的遷移能力、實(shí)際應(yīng)用能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。
五、結(jié)束語(yǔ)
筆者上大學(xué)期間參加了兩次數(shù)模競(jìng)賽,近幾年也參加了學(xué)院的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽輔導(dǎo),能夠深刻從中體會(huì)到其中的酸甜,也領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的精髓;它不僅有利于學(xué)生更好的掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí),也有利于高校的科研和教學(xué),使學(xué)生和教師能在平時(shí)的學(xué)習(xí)、工作中自動(dòng)形成勤于思考的好習(xí)慣,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與學(xué)生畢業(yè)以后工作時(shí)的條件非常相近,是對(duì)學(xué)生業(yè)務(wù)、能力和素質(zhì)的全面培養(yǎng),特別是開(kāi)放性思維和創(chuàng)新意識(shí),這項(xiàng)活動(dòng)的開(kāi)展有利于學(xué)生的全面素質(zhì)的培養(yǎng),既豐富、活躍了廣大學(xué)生的課外生活,也為優(yōu)秀學(xué)員脫穎而出創(chuàng)造了條件。不少參賽培訓(xùn)的同學(xué)有共同的體會(huì),一次參賽終身受益。數(shù)學(xué)建模是通向未來(lái)的成功之路,不管名次如何,每個(gè)參賽者都是成功者??傊?,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模,必將有利于數(shù)學(xué)模型的建立、求解、演算和表達(dá),為探索者創(chuàng)造出理想的背景,同時(shí)也使我們的計(jì)算機(jī)用得越來(lái)越好、越來(lái)越活,數(shù)學(xué)建模中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使數(shù)學(xué)建模的進(jìn)步如虎添翼;計(jì)算機(jī)中數(shù)學(xué)建模方法的使用,使得計(jì)算機(jī)的發(fā)展日益迅速,計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)建模的結(jié)合,必將推動(dòng)兩者的快速發(fā)展。
參加數(shù)學(xué)建模大賽的意義何在