數(shù)學建模與計算機關系研究的相關論文
數(shù)學建模與計算機關系研究的相關論文
所謂數(shù)學建模,就是通過各種數(shù)學符號,如數(shù)字與公式等進行描述,通過計算機的計算得到答案,最后成為人們解決問題的判斷依據(jù)。下面是學習啦小編給大家推薦的數(shù)學建模與計算機關系研究的相關論文,希望大家喜歡!
數(shù)學建模與計算機關系研究的相關論文篇一
《探究計算機模擬與數(shù)學建模之間的關系》
【摘要】數(shù)學建模思想為我們生活解決了很多實際困難,主要通過對數(shù)學建模進行分析,并結合計算機應用的實際情況,闡述兩者之間所存在的關系。
【關鍵詞】計算機 數(shù)學建模 意識 創(chuàng)新
一、引言
運用數(shù)學解決問題時,一般要先進行深入的研究和分析,找出事物之間存在的聯(lián)系和規(guī)律,最后通過圖表、公式、數(shù)字等數(shù)學的語言形式表述出來,最后提供給人們分析,從而解決部分實際問題,這種過程被稱為數(shù)學建模。
所謂數(shù)學建模,就是通過各種數(shù)學符號,如數(shù)字與公式等進行描述,通過計算機的計算得到答案,最后成為人們解決問題的判斷依據(jù)??偠灾?,數(shù)學建模就是通過對實際問題的簡化,確立參數(shù)與變量之間的關系,通過之間的規(guī)律建立一個數(shù)學模型,這個模型需要進行多方驗證,確定其正確性,并聯(lián)系生活,并幫助人們最終解決實際困難。
二、數(shù)學建模的特點
和發(fā)達國家相比,我國關于數(shù)學建模方面的競賽起步較晚,門類較少。我國自一九九二年開始,舉辦了首屆大學生數(shù)學建模比賽,比賽要求每三名大學生為一組,不得和小組意外的任何人進行溝通和討論,可以使用計算機上網(wǎng)搜集資料和信息,使用各種軟件,在規(guī)定時間內完成一篇模型的建立過程和分析,并提出改進計劃等方面的論文?,F(xiàn)在這項活動已經(jīng)成為我國重要的大學生科技比賽,對促進我國教學水平,提高大學生自身素質方面都具有積極作用。
大學生建模競賽促進了我國高等數(shù)學教育水平的提升,對今后教學工作的思路和改進提供了新的標準。一直以來,《數(shù)學建?!范甲鳛閷W生興趣愛好,通過參加培訓班的形式進行學習。隨著大學生建模比賽的影響范圍越來越廣,現(xiàn)如今已經(jīng)成為正常的選修課程。數(shù)學建模和一般的數(shù)學習題具有很多不同之處,同時這也是數(shù)學建模本身的特點。比如,貼近于生活,切實解決生活中的實際問題。
其次,模型的多樣性和復雜性,無法通過一套模型解決所有問題。最后,綜合性強,各種因素之間的關系復雜,無法準確獲得最終結果。
另外,數(shù)學建模的最終目的是為了解決部分生活中的困難,而不是進行無休止的理論研究和驗證。因此,在解決模型問題時可以動用一切能夠幫助提高自己質量和效率的工具。比如計算機和軟件,它的計算速度大大簡化了建模的復雜性。
總而言之,數(shù)學建模是一種解決問題的技術手段,最終目的是通過一切手段獲得“真相”。此時,如果運用一些計算機技術將取得超乎預料的效果。那么,在解決問題前,先要確定運用什么軟件適合解決不同的模型;其次,如何將轉化為模型的問題進行編程。
通過對數(shù)學建模的分析,以及對計算機本身存在的計算優(yōu)勢的講解,注定成為解決數(shù)學建模的強悍工具??傊?,兩者相互依存的合作關系無法斬斷,反之,計算機技術水平同樣決定了解決建模問題的能力。
三、數(shù)學建模與計算機的關系
計算機的誕生恰恰由于數(shù)學建模的關系。二十世紀,美國政府為了研發(fā)新的軍事裝備,需要進行大量的計算,運用人力顯然無法解決這樣大的計算工程量,為了滿足要求,最終研制出計算速度快、存儲能力強的超級計算機。計算機的快速計算能力,以及復雜的計算強度對于解決數(shù)學建模來說簡直如虎添翼。計算機的多媒體程度高,顏色、圖片、表格、動畫等因素更加有益于數(shù)學建模接近真實的表現(xiàn)。此外,數(shù)學建模融合在我們生活中的每個角落,如果科學掌握其運用方法,將給我們提供一個便捷的生活條件。比如銀行貸款和辦理分期付款、天氣預測、在線租賃等工作,都需要進行復雜和計算量大的計算工作,借助計算機便可輕松完成。和一般數(shù)學競賽不同,數(shù)學建模競賽對計算機的依賴程度之高,非一般數(shù)學比賽所能相提并論。它涉及的領域非常廣泛。一般的建模過程都需要提出假設、建立模型、求解、分析、檢驗等幾個環(huán)節(jié),并且計算機的應用貫穿于所用環(huán)節(jié)。比如計算機可以幫助繪制圖形,幫助編制軟件,幫助打印材料等。因此,數(shù)學建模的學習無形中也強化了計算機應用能力。其實,計算機的發(fā)展之所以取得今天的成績,很大的功勞取決于數(shù)學學家的奉獻精神,這也正是今天計算機專業(yè)隊報考研究生的數(shù)學基礎有著嚴格要求的原因。
數(shù)學建模的能力關鍵在于思維方式的獨特性和創(chuàng)新性,突破傳統(tǒng)思維方式的束縛,強化學生創(chuàng)造性和散發(fā)性思維能力。一般而言,思維方式的最佳狀態(tài)就是散發(fā)性思維,能夠跨越傳統(tǒng)思維慣性障礙,取得開拓性和創(chuàng)新型的思維效果,這也是衡量人才標準的重要參考條件。歸根結底,就是培養(yǎng)一種意識,提高學生獨立解決問題的能力。但是,計算機在參與數(shù)學建模和解決問題中的作用必須得到重視。
四、計算機在數(shù)學建模中的運用
通過對計算機的應用,我們不但在查找資料,上網(wǎng)搜集相關信息知識等方面享受到了便捷,對于公式計算和處理數(shù)據(jù)更是提供了方便。另外,計算機建模軟件對于建立模型必不可少,并且各種軟件的特點不同,需要認真掌握,并且能夠根據(jù)自身模型的建立情況選出最合適的軟件。以下為軟件的主要類型:
通用數(shù)學軟件。比如Mathematica、Mathcad、Matlab等。這些軟件在主要功能上相差不大,但是都存在著不同功能的劃分,比如某個軟件在繪圖方面具有優(yōu)勢,某些軟件在計算方面更有優(yōu)勢,可以根據(jù)具體情況結合使用。
Lingo/Lindo計算最優(yōu)化問題的專用數(shù)學軟件。相對而言,Lindo的功能要更加完善,不但具備前者的所有功能,而且可以用于一些線性和非線性方程組的求解。統(tǒng)計分析軟件。主要功能有基本統(tǒng)計分析、相關分析、銀子分析等。高級程序語言種類較多,如C、C++、C#、Basic、Delphi和Java等。繪圖軟件。在寫數(shù)學建模分析論文時,通過軟件可以植入一些圖標,使數(shù)據(jù)看起來更加清晰、完整。
五、結束語
總之,數(shù)學建模對我們的生活非常重要,能夠幫助我們解決很多實際問題。其次,經(jīng)常開展數(shù)學建模競賽,能夠使學生的課余生活更加豐富多彩,不管取得怎樣的結果,對自身進步都會有一定幫助。隨著計算機技術的不斷進步,給數(shù)學建模注入了新的活力,只要將兩者相互融合,必將促進數(shù)學建模的快速發(fā)展。
參考文獻:
[1]顏文勇.數(shù)學建模[M].北京:高等教育出版社,2011.