数学建模(竞赛)入门交流教学内容

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数学建模知识讲座教案模板精选

数学建模知识讲座教案模板精选

数学建模知识讲座教案模板精选一、教学内容本节课选自高中数学教材《数学建模》第五章第一节“数学建模的基本概念和方法”,内容包括数学建模的定义、分类、步骤以及常用的数学建模方法。

二、教学目标1. 了解数学建模的定义、分类和基本步骤,掌握常用的数学建模方法。

2. 能够运用所学知识解决实际问题,提高数学应用能力。

3. 培养学生的团队合作意识和创新精神。

三、教学难点与重点重点:数学建模的定义、分类、步骤和常用方法。

难点:如何运用所学知识解决实际问题。

四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。

2. 学具:教材、练习本、计算器。

五、教学过程1. 导入新课通过展示一个实际问题的案例,引导学生思考如何运用数学知识解决实际问题,从而引出数学建模的概念。

2. 基本概念(1)数学建模的定义:用数学语言和方法对现实世界中的问题进行抽象、简化和描述的过程。

(2)数学建模的分类:定性建模、定量建模、混合建模。

(3)数学建模的基本步骤:问题提出、分析研究、建立模型、求解模型、验证模型、应用模型。

3. 常用数学建模方法(1)差分法:将连续问题离散化,用差分方程描述。

(2)有限元法:将连续问题离散化,用有限元方法求解。

(3)回归分析法:根据已知数据,建立变量之间的回归方程。

(4)优化方法:求解最优化问题。

4. 实践情景引入给出一个实际问题的案例,让学生分组讨论,尝试运用所学知识建立数学模型。

5. 例题讲解讲解一个具体的数学建模例题,引导学生分析问题、建立模型、求解模型。

6. 随堂练习让学生独立完成一个数学建模练习题,巩固所学知识。

六、板书设计1. 定义、分类、步骤2. 常用数学建模方法3. 实践情景引入4. 例题讲解5. 随堂练习七、作业设计1. 作业题目:(1)运用差分法解决一个实际问题。

(2)运用回归分析法建立两个变量之间的回归方程。

2. 答案:(1)根据问题特点,建立差分方程。

(2)根据已知数据,求解回归方程。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课通过实际案例引入数学建模的概念,让学生了解数学建模的基本步骤和常用方法,提高学生的数学应用能力。

数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法

数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法

数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法一、教学内容本节课我们将学习《数学建模》的第一章“数学建模的基本步骤与方法”。

具体内容包括数学模型的构建、数学模型的求解、数学模型的检验和优化等。

二、教学目标1. 理解数学建模的基本概念,掌握数学建模的基本步骤。

2. 学会运用数学方法解决实际问题,培养解决问题的能力。

3. 培养学生的团队协作能力和创新精神。

三、教学难点与重点教学难点:数学模型的构建和求解。

教学重点:数学建模的基本步骤及方法。

四、教具与学具准备1. 教具:黑板、粉笔、多媒体设备。

2. 学具:数学建模教材、计算器、草稿纸。

五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过展示实际生活中的数学问题,激发学生的兴趣,引入数学建模的概念。

2. 理论讲解(15分钟)讲解数学建模的基本步骤:问题分析、模型假设、模型建立、模型求解、模型检验和优化。

3. 例题讲解(20分钟)以一个简单的实际问题为例,带领学生逐步完成数学建模的过程。

4. 随堂练习(15分钟)学生分组讨论,针对给定的问题,完成数学建模的练习。

5. 小组展示与讨论(15分钟)6. 知识巩固(10分钟)六、板书设计1. 数学建模的基本步骤1.1 问题分析1.2 模型假设1.3 模型建立1.4 模型求解1.5 模型检验和优化2. 例题及解答七、作业设计1.1 问题:某城市现有两个供水厂,如何合理调配水源,使得居民用水成本最低?1.2 作业要求:列出模型的假设、建立模型、求解模型并检验。

2. 答案:见附件。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对数学建模的基本步骤和方法掌握程度如何?哪些环节需要加强?2. 拓展延伸:引导学生关注社会热点问题,尝试用数学建模的方法解决实际问题。

重点和难点解析1. 实践情景引入2. 例题讲解3. 教学难点:数学模型的构建和求解4. 作业设计一、实践情景引入情景:某城市准备举办一场盛大的音乐会,门票分为三个档次:VIP、一等座和二等座。

数学建模入门知识

数学建模入门知识

2008 数码相机定位
2009
制动器试验台的 控制方法分析
眼科病床的合理 安排
2010年上海世博 会影响力的定量 评估 交巡警服务平台 的设置与调度
卫星和飞船的跟 踪测控
输油管的布置 企业退休职工养 老金制度的改革
储油罐的变位识 2010 别与罐容表标定 2011 城市表层土壤重 金属污染分析
2012 葡萄酒的评价
1.4 数学建模的意义
•在一般工程技术领域数学建模仍然大有用武之地; •在高新技术领域数学建模几乎是必不可少的工具; •进入一些数学的新领域,为数学建模开辟了新处女地: 诸如经济、生态、人口、地质等领域。
Chap2 数模竞赛简介
01 数模竞赛的来源 05 数模竞赛的概况 02 数模竞赛的流程 06 数模竞赛的赛题 数模竞赛的知识储备 03 数模竞赛与优研 07 (西电) 04 数模竞赛类别 08 数模竞赛的素质要求

3.2 数学建模的论文撰写
0. 摘要
• • • • a. 模型的数学归类(在数学上属于什么类型) b. 建模的思想(思路) c. 算法思想(求解思路) d. 建模特点(模型优点,建模思想或方法,算法特点,结果 检验,灵敏度分析,模型检验…….) • e. 主要结果(数值结果,结论)(回答题目所问的全部“问题”) 表述:准确、简明、条理清晰、合乎语法;符合打印文章 格式; 校对:务必认真。
刊登于次年“数学的实践与认识” 第1期
3.获得高水平学科竞赛奖的学生 满足以下条件之一即可: (1)ACM/ICPC国际大学生程序设计竞赛亚 洲区分站赛银奖及以上获得者; (2)全国大学生电子设计竞赛省级一等奖及 以上获得者; (3)全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统专 题邀请赛、信息安全专题邀请赛和模拟电子 系统专题邀请赛国家二等奖及以上获得者; (4)全国大学生工程训练综合能力竞赛国家 二等奖及以上获得者; (5)美国大学生数学建模竞赛一等奖及以上 获得者;全国大学生数学建模竞赛国家一等 奖获奖学生;全国大学生数学建模竞赛国家 二等奖获奖学生且同时获得美国大学生数学 建模竞赛国际二等奖以上奖项1项;全国大学 生数学竞赛全国最高奖项获奖学生; (6)全国大学生“挑战杯”科技作品竞赛一 等奖前三名,二等奖前二名;全国大学生 “挑战杯”创业大赛一、二等奖第一名获奖 学生。

数学建模基础培训内容

数学建模基础培训内容

数学建模基础内容培训(一)——矩阵的创建及二维图形的绘制一、计算表达式的值1.求()[]2347212÷-⨯+的算术运算结果。

2.求()25108.03.1252÷⨯-+⨯。

3.求8776...6554433221⨯+⨯++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯的值(考虑此处省略号的作用).4.计算513.0sin 2+=πy 的值。

5.当i x 52+=,57-=y 时,求yx y x z +-+=)30sin()cos(0的值。

二、矩阵的创建(1)以0为起点、1为终点、步长为0.2创建一个数组。

(2)以起点0、终点pi 、步长1创建矩阵。

(3)利用linspace 创建以0为始点,以π为终点,元素个数为3的矩阵。

(4)分别产生一个3阶魔方矩阵,一个3阶单位矩阵,一个2×3阶零矩阵。

(5)访问矩阵v=[1 2 3 4 5 6 7]的第三个元素的值,再将第三个元素的值设为23;将下标为1、2、6的三元素的值设为2、12、16;再查询第1至5个元素;将v 中元素值大于5的元素列出来。

三、图形的绘制1.绘制x y sin =图像,其中[]ππ2,2-∈x 。

1.绘制函数()()()()()x x x f tan sin sin tan -=在[]ππ,-的图像。

数学建模基础培训内容(一)答案一、计算表达式的值(1)>> (12+2*(7-4))/(3^2)ans =2(2)>> (5*2+1.3-0.8)*10^2/25ans =42(3)>> 1*2+2*3+3*4+4*5+5*6+...+6*7+7*8ans =168(4)>> y=(2*sin(0.3*pi))/(1+sqrt(5)) y =0.5000(5)>> x=2+5*i;>> y=7-sqrt(5);>>z=(cos(abs(x+y))-sin(30*pi/180))/(x+ab s(y))z =-0.0984 + 0.0727i二、矩阵的创建(1)>> A=0:.2:1A =0 0.2000 0.4000 0.6000 0.8000 1.0000 (2)>> B=0:piB =0 1 2 3 (3)>> linspace(0,pi,3)ans =0 1.5708 3.1416 (4)>> magic(3)ans =8 1 63 5 74 9 2>> eye(3)ans =1 0 00 1 00 0 1>> zeros(2,3)ans =0 0 00 0 0(5)>> v=[1 2 3 4 5 6 7]v =1 2 3 4 5 6 7>> v(3)ans =3>> v(3)=23v =1 2 23 4 5 6 7>> v([1 2 6])=[2 12 16]v =2 12 2345 16 7>> v(1:5)ans =2 12 234 5>> find(v>5)ans =2 3 6 7三、绘图(1)>> x=-2*pi:pi/100:pi; >> y=sin(x);>> plot(x,y)>> plot(x,y,'r*')>> title('正弦曲线')>> title('正弦曲线','fontsize',15) >> legend('y=sin(x)')>> gtext('y=sin(x)')>> grid on>> xlabel('x轴')>> ylabel('y轴')-8-6-4-2024-1-0.8-0.6-0.4-0.20.20.40.60.81正弦曲线x轴y轴y=sin(x)y=sin(x)(2)>> x=-pi:pi/100:pi;>> y=tan(sin(x))-sin(tan(x));>> plot(x,y)-4-3-2-101234-3-2-1123井冈山大学数学建模协会二O一三年十一月一日。

《数学建模》课程教案

《数学建模》课程教案

《数学建模》课程教案教学文档一、教学内容本节课选自《数学建模》教材第四章:线性规划及其应用。

详细内容包括线性规划的基本概念、线性规划模型的建立、单纯形方法及其应用。

二、教学目标1. 理解线性规划的基本概念,掌握线性规划模型的建立方法。

2. 学会运用单纯形方法求解线性规划问题,并能将其应用于实际问题。

3. 培养学生的数学建模能力,提高解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点难点:线性规划模型的建立、单纯形方法的运用。

重点:线性规划的基本概念、线性规划模型的求解。

四、教具与学具准备教具:黑板、粉笔、PPT课件。

学具:教材、笔记本、计算器。

五、教学过程1. 导入:通过一个实际情景,引出线性规划问题。

实践情景:某工厂生产两种产品,产品A和产品B。

生产每个产品A需要2小时工时和3平方米厂房面积,生产每个产品B需要4小时工时和1平方米厂房面积。

工厂每天有8小时工时和6平方米厂房面积可用。

如何分配生产时间和厂房面积,使得工厂每天的生产利润最大?2. 知识讲解:1) 线性规划的基本概念。

2) 线性规划模型的建立。

3) 单纯形方法及其应用。

3. 例题讲解:例题1:求解导入环节提出的实际线性规划问题。

例题2:求解一个标准形式的线性规划问题。

4. 随堂练习:让学生独立求解一个线性规划问题,并给出解答。

六、板书设计1. 线性规划基本概念2. 线性规划模型的建立3. 单纯形方法4. 例题解答七、作业设计1. 作业题目:习题4.1:求解线性规划问题。

习题4.2:应用单纯形方法求解实际问题。

2. 答案:八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对线性规划的基本概念和求解方法掌握程度,以及对实际问题的建模能力。

2. 拓展延伸:探讨线性规划的其他求解方法,如内点法、对偶问题等。

引导学生关注线性规划在实际问题中的应用,如物流、生产计划等。

重点和难点解析1. 线性规划模型的建立。

2. 单纯形方法的运用。

3. 例题讲解与随堂练习的设置。

《数学建模》课程教案

《数学建模》课程教案

《数学建模》课程教案一、教学内容本节课的教学内容选自《数学建模》教材的第五章,主要内容包括线性规划模型的建立、图与网络模型的建立、整数规划模型的建立以及非线性规划模型的建立。

通过本节课的学习,使学生掌握数学建模的基本方法和技巧,培养学生解决实际问题的能力。

二、教学目标1. 让学生掌握线性规划、图与网络、整数规划和非线性规划模型的建立方法。

2. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。

3. 提高学生的团队协作能力和创新意识。

三、教学难点与重点1. 教学难点:线性规划、图与网络、整数规划和非线性规划模型的建立及求解。

2. 教学重点:线性规划模型的建立和求解。

四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。

2. 学具:教材、笔记本、文具。

五、教学过程1. 实践情景引入:以一个工厂生产安排的问题为例,引入线性规划模型的建立和求解。

2. 知识点讲解:(1)线性规划模型的建立:讲解目标函数的设定、约束条件的确定以及线性规划模型的标准形式。

(2)图与网络模型的建立:讲解图的概念、图的表示方法以及网络模型的建立。

(3)整数规划模型的建立:讲解整数规划的概念和建立方法。

(4)非线性规划模型的建立:讲解非线性规划的概念和建立方法。

3. 例题讲解:选取具有代表性的例题,讲解模型建立和求解的过程。

4. 随堂练习:让学生分组讨论并解决实际问题,巩固所学知识。

六、板书设计板书设计如下:1. 线性规划模型:目标函数约束条件标准形式2. 图与网络模型:图的概念图的表示方法网络模型的建立3. 整数规划模型:整数规划的概念整数规划的建立方法4. 非线性规划模型:非线性规划的概念非线性规划的建立方法七、作业设计1. 作业题目:(1)根据给定的条件,建立线性规划模型,并求解。

(2)根据给定的条件,建立图与网络模型,并求解。

(3)根据给定的条件,建立整数规划模型,并求解。

(4)根据给定的条件,建立非线性规划模型,并求解。

2. 答案:(1)线性规划模型的目标函数为:Z = 2x + 3y,约束条件为:x + y ≤ 6,2x + y ≤ 8,x ≥ 0,y ≥ 0。

《数学建模新手入门》课件

概率论是数学建模中用于描述随机事件和不确定性的工具。它在风险评估、 生物统计和金融领域中起着重要作用。
应用数学技巧--图论
图论是数学建模中用于研究网络结构和路径优化的工具。它在交通规划、社 交网络和通信系统等领域中具有广泛的应用价值。
数据的采集和处理
1 数据收集
通过问卷调查、实验观测等方式收集相关数据。
《数学建模新手入门》
数学建模是一种应用数学的方法,通过数学模型对现实问题进行分析、解决 和预测。本课程将介绍数学建模的基本概念、应用领域以及步骤,帮助新手 快速入门。
数学建模的应用领域
环境科学
评估环境污染和气候变化对生态系统的影响。
医学研究
分析疾病传播和药物反应。
金融领域
预测股市走势和风险管理。
工程设计
常用数学工具和应用场景
统计分析
通过收集和分析数据来推断和 预测现象。
优化算法
寻找最佳解决方案或最小化成 本。
图论
研究网络结构和路径优化。
应用数学技巧--微积分
微积分是数学建模中常用的工具,用于描述变化率和求解最优解等问题。它在物理学、经济学和工程学等领域中有 广泛的应用。
应用数学技巧--概率论
2 数据清洗
对收集到的数据进行筛选、整理和去除异常值。
3 数据分析
应用统计和计算方法对数据进行模式识别和关联分析。
优化建筑结构和产品设计。
数学建模的步骤
1
问题定义
明确研究目标和限制条件。
2
模型建立
选择适当的数学模型来描述问题。
3
求解和分析
通过计算和模拟得到问题的解。
数学建模的基本模型及其应用
线性规划模型
用于优化问题,如资源分配和生 产计划。

数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法

数学建模课教案数学建模的基本步骤与方法一、教学内容本节课选自《数学建模》教材第二章,详细内容为数学建模的基本步骤与方法。

主要包括数学模型的建立、数学模型的求解和数学模型的验证三部分。

二、教学目标1. 了解数学建模的基本概念,掌握数学建模的基本步骤与方法。

2. 能够运用所学知识解决实际问题,提高数学应用能力。

3. 培养学生的团队协作能力和创新意识。

三、教学难点与重点重点:数学建模的基本步骤与方法。

难点:如何将实际问题抽象为数学模型,并运用所学知识进行求解。

四、教具与学具准备1. 教具:多媒体设备、黑板、粉笔。

2. 学具:教材、笔记本、计算器。

五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)利用多媒体展示实际问题的案例,引导学生思考如何将实际问题抽象为数学模型。

2. 知识讲解(15分钟)讲解数学建模的基本概念,包括模型的建立、求解和验证三个步骤。

3. 例题讲解(20分钟)选取一道典型例题,详细讲解如何将实际问题抽象为数学模型,并运用所学知识进行求解。

4. 随堂练习(15分钟)学生独立完成一道数学建模题目,教师巡回指导。

5. 小组讨论(10分钟)学生分组讨论,分享解题思路和经验,互相学习。

六、板书设计1. 数学建模的基本步骤与方法2. 内容:a. 数学模型的建立b. 数学模型的求解c. 数学模型的验证七、作业设计a. 某城市出租车计价问题b. 答案:见附件八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生掌握数学建模的基本步骤与方法情况,对实践情景引入和例题讲解的效果进行评估。

2. 拓展延伸:a. 邀请相关领域的专家进行讲座,提高学生对数学建模的认识。

b. 组织数学建模竞赛,激发学生的创新意识。

重点和难点解析:1. 实践情景引入的选择与设计2. 数学建模基本步骤的讲解与理解3. 例题的选取与讲解4. 小组讨论的组织与引导5. 作业的设计与答案的提供6. 课后反思与拓展延伸的实施详细补充和说明:一、实践情景引入的选择与设计实践情景引入是激发学生学习兴趣,引导学生思考的关键环节。

数学建模知识讲座教案模板精选

数学建模知识讲座教案模板精选一、教学内容本讲座依据《数学建模》教材第四章“数学模型的建立与求解”,具体内容包括:线性规划模型、非线性规划模型、整数规划模型及其应用案例分析。

二、教学目标1. 理解数学建模的基本概念,掌握数学建模的基本方法。

2. 学会运用线性规划、非线性规划和整数规划等方法解决实际问题。

3. 培养学生的团队合作意识和创新思维能力。

三、教学难点与重点教学难点:非线性规划模型的建立与求解。

教学重点:线性规划、非线性规划和整数规划模型的建立及其在实际问题中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。

2. 学具:教材、《数学建模》学习指导书、计算器、草稿纸。

五、教学过程1. 实践情景引入(10分钟)利用多媒体展示实际生活中的数学建模案例,引导学生思考数学建模在实际问题中的应用。

2. 理论讲解(40分钟)(1)线性规划模型:讲解线性规划的基本概念、数学模型及其求解方法。

(2)非线性规划模型:讲解非线性规划的基本概念、数学模型及其求解方法。

(3)整数规划模型:讲解整数规划的基本概念、数学模型及其求解方法。

3. 例题讲解(40分钟)选择典型例题,分别讲解线性规划、非线性规划和整数规划模型的建立与求解过程。

4. 随堂练习(20分钟)学生独立完成练习题,教师巡回指导,解答学生疑问。

5. 小组讨论(20分钟)学生分组讨论,共同解决实际问题,培养团队合作意识。

六、板书设计1. 黑板左侧:列出线性规划、非线性规划和整数规划的基本概念、数学模型。

2. 黑板右侧:展示例题的解题步骤及关键公式。

七、作业设计1. 作业题目:(1)求下列线性规划问题的最优解:maximize z = 2x + 3ysubject to x + y ≤ 42x + y ≤ 5x, y ≥ 0(2)求解下列非线性规划问题:maximize z = x^2 + y^2subject to x + y = 1x, y ≥ 0(3)将实际问题转化为整数规划模型,并求解。

数学建模赛前学习内容

数学建模赛前学习内容1建模基础知识、常用工具软件的使用一、掌握建模必备的数学基础知识(如初等数学、高等数学等),数学建模中常用的但尚未学过的方法,如图论方法、优化中若干方法、概率统计以及运筹学等方法。

二、,针对建模特点,结合典型的建模题型,重点学习一些实用数学软件(如Mathematica 、Matlab、Lindo 、Lingo、SPSS)的使用及一般性开发,尤其注意同一数学模型可以用多个软件求解的问题。

例如, 贷款买房问题: 某人贷款8 万元买房,每月还贷款880.87 元,月利率1%。

(1)已经还贷整6 年。

还贷6 年后,某人想知道自己还欠银行多少钱,请你告诉他。

(2)此人忘记这笔贷款期限是多少年,请你告诉他。

这问题我们可以用Mathematica 、Matlab、Lindo 、Lingo 等多个不同软件包编程求解2 建模的过程、方法数学建模是一项非常具有创造性和挑战性的活动,不可能用一些条条框框规定出各种模型如何具体建立。

但一般来说,建模主要涉及两个方面:第一,将实际问题转化为理论模型;第二,对理论模型进行计算和分析。

简而言之,就是建立数学模型来解决各种实际问题的过程。

这个过程可以用如下图1来表示。

3常用算法的设计建模与计算是数学模型的两大核心,当模型建立后,计算就成为解决问题的关键要素了,而算法好坏将直接影响运算速度的快慢答案的优劣。

根据竞赛题型特点及前参赛获奖选手的心得体会,建议大家多用数学软件(Mathematica,Matlab,Maple,Lindo,Lingo,SPSS 等)设计算法,这里列举常用的几种数学建模算法.(1)蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法,通常使用Mathematica、Matlab 软件实现)。

(2)数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab 作为工具)。

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面对复杂事物的想象力、洞察力、创造力和 独立进行研究的能力 团结合作精神和进行协调的组织能力 勇于参与的竞争意识和不怕困难、奋力攻关的顽强意志
查阅文献、收集资料及撰写科技论文的文字表达能力 许多参加竞赛的学生认为这是大学期间对其人生影响最 有意义的一次竞赛活动
数学建模竞赛的准备(培训)内容
1)建模的基本概念和方法(数学建模课程的主要内容) 注意用典型的能引起学生有兴趣的小的实验题(以基础 数学)为例,培养学生的创新思想、能力,掌握一些初等 数学方法的建模方法。 2)建模过程中常用的数学方法(微积分、代数、概率外), 主要有:计算方法(如微分方程数值解、代数方程组解法 等),优化方法(如线性、非线性规划) 数理统计(如假设 检验、回归分析) ,数据处理(插值、拟合等)等。
• 表述清晰、简明,给出数学符号的确切含义、 模型假设的理由等。
能否获奖的关键因素
•团队合作 :在三天的比赛中,团队交流所占用的时间 可能会超过一半。通常在比赛时,三个人的分工是明确 的,一个是领军人物,主要是构建整个问题的框架并提 出有创意的idea,自然其他部分比如论文写比如程序设 计比如计算他也能参加,应该算是一名全能型的人物 ; 第二个是算手,精通(是精通不是入门)一个软件的应 用;最后一个是写手,主要工作在于论文的写作和润色 上,好的论文要让人一眼就明了其中的意思,所以写手 的工作还是需要一定的技巧的。当然,最重要的还是三 个队员之间的讨论和交流,同心协力,在整个比赛过程 中形成一种良好的交流氛围。
数学建模的一般步骤
模型准备
模型假设
模型构成
模型检验
模型分析
模型求解
模型应用
模 型
了解实际背景
准 备 搜集有关信息
明确建模目的 形成一个 比较清晰
掌握对象特征 的“问题”
数学建模的一般步骤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

针对问题特点和建模目的


作出合理的、简化的假设
设 在合理与简化之间作出折中

用数学的语言、符号描述问题
型 构
•第三天:模型逐步完善,论文写作,最好花一天时间 (24小时左右),最重要的三部分:摘要,引言和结 论;
写好论文(答卷)的注意事项
• 完整——摘要;问题提出(用自己的语言);问题 分析;模型假设;模型建立;模型求解(算法设计 和计算机实现);结果(数据、图形);结果分析 和检验(如误差分析、统计检验、灵敏性检验); 优缺点,改进方向等,附录(程序、更多的计算结 果、复杂的推导、证明等); • 摘要——主要模型(名称)、方法和结果,解决 了什么问题,有何特色等;
• 回答原问题(船速为20km/h).
2 数学建模的方法和步骤
数学建模的基本方法
•机理分析 根据对客观事物特性的认识, 找出反映内部机理的数量规律.
•测试分析 将对象看作“黑箱”,通过对量测数据的 统计分析,找出与数据拟合最好的模型.
•二者结合 用机理分析建立模型结构, 用测试分析确定模型参数.
机理分析没有统一的方法,主要通过实例研究 (Case Studies)来学习。以下建模主要指机理分析.
数学建模(竞赛)入门交流
数学建模其实并不是什么新东西,可以说有了 数学并需要用数学去解决实际问题,就一定要用 数学的语言、方法去近似地刻划该实际问题,这 种刻划的数学表述的就是一个数学模型,其过程 就是数学建模的过程。数学模型一经提出,就要 用一定的技术手段(计算、证明等)来求解并验 证,其中大量的计算往往是必不可少的,高性能 的计算机的出现使数学建模这一方法如虎添翼似 的得到了飞速的发展,掀起一个高潮。
数学建模将各种知识综合应用于解决实际 问题中,是培养和提高同学们应用所学知识分 析问题、解决问题的能力的必备手段之一。
你碰到过的数学建模实例“航行问题”
甲乙两地相距750km,船从甲到乙顺水航行需30h, 从乙到甲逆水航行需50h,问船的速度是多少?
用 x 表示船速,y 表示水速,列出方程:
(x y)30750
x=20
(xy)50750 求解 y =5
答:船速为20km/h.
航行问题建立数学模型的基本步骤
• 作出简化假设(船速、水速为常数); • 用符号表示有关量(x, y表示船速和水速); • 用物理定律(匀速运动的距离等于速度乘以
时间)列出数学式子(二元一次方程); • 求解得到数学解答(x=20, y=5);
数学建模竞赛组队的方式
• 尽可能地让不同专业的学生 组成一队,以利学科交叉;
• 尽可能地让能力、素质方面不同的学生(创新 能力强的,认真踏实的,有组织能力的,文笔 好的,…)组成一队,以利优势互补;
• 尽可能地让学生在队内充分磨合,达成默契, 形成“领袖”。
数学建模竞赛期间的注意事项
• 吃透题意,确定题目; • 查阅资料、实际调查要适度; • 保证基本模型和求解的完成,在此基础上完善改进; • 根据建模的要求,可以增加、删除甚至修改题目的 条件;
竞赛形式:三名大学生组成一队,可以自由地收集资 料、调查研究,使用计算机、互联网和任何软件,在 三天时间内分工合作完成一篇论文。
评奖标准:假设的合理性、建模的创造性、结果的正 确性、文字表述的清晰程度。
竞赛宗旨:创新意识 团队精神 重在参与 公平竞争
数学建模竞赛培养学生创新精神,提高学生综合素质
运用学过的数学知识和计算机(包括选择合 适的数学软件)分析和解决实际问题的能力
对于某些难度较大的数学知识,只要求知道实际问题与 它之间的对应关系(如哪些问题可用线性规划求解,或 线性规划可解决哪些问题),以及用它们建立模型及科 学的解决方法,基本上不必涉及模型的理论求解。
数学建模竞赛准备的(培训)内容
3)合适的数学软件的用法。基本上能完成上述方法的 软件,如 MATLAB ,MATHEMATICA, LINDO等。 4)历届赛题的研讨。 5)撰写数学建模论文的练习(论文模板)。
发挥想像力
使用类比法

尽量采用简单的数学工具
数学建模的一般步骤
模型 求解
各种数学方法、软件和计算机技术.
模型 如结果的误差分析、统计分析、 分析 模型对数据的稳定性分析.
模型 与实际现象、数据比较, 检验 检验模型的合理性、适用性.
模型应用
3 全国大学生数学建模竞赛
竞赛内容:题目由工程技术、管理科学中的实际问 题简化而成,没有事先设定的标准答案,但留有充 分余地供参赛者发挥其聪明才智和创造精神。
• 把握好用现成的模型和方法,与自己创新的模型和 方法之间的关系;
• 论文主体由一人完成,并早些开始写作。
比赛时间分配
•第一天:搞清题目意思和解题目的,同时进行选题 (一般为2选1),上网搜索相关论文;
•第二天:模型建立(根据模型所需要的知识点,有时需 要临时学一些知识) ,相关数学公式推导以及用科学的 方法解答模型,模型可以不复杂,但是一定要描述清 楚;
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