穿越沙漠数学建模
穿越沙漠数学建模

情景非常具体,数据需要少,需紧密结合情景具体建模,不要硬套模型。
编程能力要求高一点。
三问都是优化模型,注意模型之间的关联。
注意点:1.对游戏规则摸清楚,不要急着建模。
2.涉及到路线、事件的选择,使用0-1 变量等定义模型。
3.最短路径基本可以数出来,考察的是最优路径以及路径前对资源的购买(收益最大)。
4.论文中多一点路线示意图,条件分析图。
5.代码需要跑出来,国赛会检查。
6.一些选择上可设置小心机。
第一问:在第一关和第二关的探险过程中,运用初始的资金对于资源进行合理的分配,可以通过线性规划,确定好在未来一段时间的消耗与收益,制定好合理的规划,通过MATLAB 计算出需要使用的资源。
第一问的地图可以使用TSP 算法,可以通过LINGO 和MATLAB 两个软件进行计算,选择出最优路径。
也可以使用神经网络算法,来对于路径的选择进行训练,最终也可以得到最优路径。
方法较多,仅供参考。
经过多次训练对比,最终计算出最优策略,对比资金数量。
第一问相对而言比较简单。
第二问:第二问与第一问相比提升了难度,如果玩家在进行策略安排的时候,不知道天气的状况那么小伙伴们可以自己商讨给出何种方案,比如多买水,多买食物等等方法,再这之后通过选择最优路径进行合理的方法选择并讨论,解题方法相对比较固定。
也可以使用神经网络算法进行训练,并给出一般的情况说明。
第三关和第四关相对来说,地图位置更加复杂,需要通过LINGO 算法对其进行合理编排,编写代码是一项比较困难的工作。
第三问:(1)对于n 名相同的初始资金,且同时从起点出发的玩家来说,游戏规则需要进一步注意规范,为了保证多方共赢,在天气状况已知的情况下,可以通过先前MATLAB 中的神经网络算法算出的最优旅行路线,计算多次的结果进行对比,保证不会出现重复的状况,剔除掉重复出现的次数。
觉得次数比较慢,可以通过遗传算法、蚁群算法等来对其进行优化,体现模型的创新性。
因为天气状况已知,所以相对比较好安排合理的路线,对于安排好的路线分别进行编号,再依次进行合理的计算,最终确定结果,(2)对于n 名相同的初始资金,且同时从起点出发的玩家来说,游戏规则需要进一步注意规范,为了保证多方共赢,在天气状况未充分被知晓的情况下,可以通过先前MATLAB 中的神经网络算法算出的最优旅行路线,分别对其进行最终受益进行计算,选择出比较合理的解决方案,在一般情况下,第六关的地图也相对较为复杂,通过LINGO 进行编码,再带入模型中进行计算,再对理想化结果进行对比,确定两者之间的差距,对于自身的资源进行调整,对于不同的地图,携带的资源往往也会发生不同,那么就需要对其进行合理的解释即可实现题目要求。
穿越沙漠数学建模

穿越沙漠数学建模
穿越沙漠是一项具有挑战性的任务,对于数学建模来说,这是一个重要的应用领域。
穿越沙漠需要考虑许多因素,如温度、湿度、风向、风速、地形等等。
数学建模可以帮助我们预测和优化穿越过程中的一些关键因素,从而提高成功率和安全性。
首先,温度和湿度是影响穿越沙漠的重要因素。
数学建模可以帮助我们预测沙漠中的温度和湿度变化趋势,以便我们能够合理安排行程和休息时间。
这种建模可以利用历史数据和气象模型来进行,从而提供准确的预测。
其次,风向和风速也是穿越沙漠时需要考虑的重要因素。
沙漠地区常常受到强风的影响,这会导致沙尘暴和能见度降低。
通过数学建模,我们可以预测沙漠中的风向和风速,从而更好地规划路线和调整行进速度,以避免沙尘暴的影响。
此外,地形是穿越沙漠时需要特别关注的因素之一。
数学建模可以帮助我们分析沙漠地形的复杂性,并为我们提供最佳路径规划和地形变化的预测。
这种建模可以利用地理信息系统(GIS)和地形数据来进行,从而提供详细的地形分析和可视化。
除了上述因素,数学建模还可以用于优化穿越沙漠的路线和行进速度。
通过建立数学模型,我们可以考虑到不同因素的相互作用,例如温度、湿度、风向、风速和地形等,并通过优化算法找到最佳的路线和速度,以最大程度地节省时间和能源。
总之,数学建模在穿越沙漠方面具有重要的应用价值。
通过预测和优化关键因素,我们可以提高穿越沙漠的成功率和安全性,为探险家和冒险家们的旅程提供有力的支持。
2020数学建模b题赛题评析

2020数学建模b题赛题评析摘要:一、赛题概述1.赛题背景2.赛题类型3.赛题难度二、赛题解析1.问题一1.问题描述2.解题思路3.模型建立4.模型求解2.问题二1.问题描述2.解题思路3.模型建立4.模型求解3.问题三1.问题描述2.解题思路3.模型建立4.模型求解三、赛题评价1.赛题优点2.赛题缺点3.赛题启示四、结论正文:一、赛题概述2020 数学建模b 题以“穿越沙漠”为背景,要求参赛者在规定时间内根据地图和初始资金,购买一定数量的水和食物,并在沙漠中行走。
赛题类型为数据分析建模题,难度属于中上水平。
二、赛题解析1.问题一1.问题描述:如何在规定时间内到达终点,并保留尽可能多的资金?2.解题思路:首先,需要对赛题背景进行深入理解,然后根据游戏规则建立数学模型。
3.模型建立:通过分析游戏规则,建立时间、资金、资源消耗等多因素的数学模型。
4.模型求解:利用相关数学方法求解模型,得到最优解。
2.问题二1.问题描述:如何根据不同天气情况,调整行走路线和资源消耗?2.解题思路:分析不同天气对行走路线和资源消耗的影响,建立相应的数学模型。
3.模型建立:通过分析天气与资源消耗的关系,建立多元线性回归等数学模型。
4.模型求解:利用相关数学方法求解模型,得到最优解。
3.问题三1.问题描述:如何选择最佳的资源补充策略,以提高游戏胜率?2.解题思路:分析不同资源补充策略的优劣,建立相应的数学模型。
3.模型建立:通过分析资源补充策略与游戏胜率的关系,建立决策树等数学模型。
4.模型求解:利用相关数学方法求解模型,得到最优解。
三、赛题评价1.赛题优点:该赛题具有一定的实际意义,能够激发学生的创新思维和实际动手能力。
2.赛题缺点:赛题难度较高,对学生的基础知识和实际操作能力要求较高。
3.赛题启示:在平时的学习和实践中,要注重培养学生的创新思维和实际动手能力,提高学生的综合素质。
四、结论2020 数学建模b 题赛题具有一定的难度和挑战性,要求学生在理解赛题背景的基础上,建立合适的数学模型,并通过相关数学方法求解。
穿越沙漠数学建模

穿越沙漠数学建模穿越沙漠以下面的小游戏为例:玩家拥有地图,用初始资金购买一定数量的水和食物(包括食物和其他生活必需品),从起点出发,在沙漠中行走。
在路上你会遇到不同的天气,你可以在矿山和村庄补充资金或资源。
我们的目标是在规定的时间内到达目的地,并尽可能多地存钱。
游戏的基本规则如下:(1)日是基本时间单位,游戏开始时间为第0天,玩家处于起始点。
玩家必须在截止日期之前或之前到达目的地,到达目的地后游戏结束。
(2)穿越沙漠需要水和食物资源,他们最小的计量单位就是箱子。
运动员每天的水和食物的总质量不能超过最大承重极限。
如果你还没有到游戏结束,水或食物已经用尽,游戏将被视为失败。
(3)日常天气是“晴天”、“高温”、“沙尘暴”三种情况之一。
沙漠各地的天气都一样。
(4)每天,玩家可以从地图的一个区域移动到邻近的另一个区域,或者呆在原地。
沙尘暴的日子必须保持不变。
(5)玩家在同一地点停留一天所消耗的资源量称为基本消耗量,行走一天所消耗的资源量称为基本消耗量的倍数。
(6)玩家可以在第0天开始时用初始资金以基本价格购买水和食物。
玩家可以停留在起点,也可以返回起点,但不能在多个起点购买资源。
玩家到达目的地后,剩余的水和食物可以被归还。
每盒的价格是基准价格的一半。
(7)当玩家留在矿上时,可以通过采矿获得资金。
开采一天所获得的资本额称为基本收入。
如果进行了开采,则消耗的资源量是基本消耗量的倍数;如果没有,则消耗量是基本消耗量。
到达矿井当天不允许采矿。
也可以在沙尘暴当天进行采矿。
(8)当玩家路过或留在村里时,他们可以随时使用剩余的初始资金或从采矿中获得的资金购买水和食物。
每盒的价格是基准价格的两倍。
根据游戏的不同设置,建立数学模型来解决以下问题。
假设只有一个玩家,而且在整个游戏中所有的天气状况都是预先知道的,请尽量给玩家一个最好的策略。
解决附件中的“一次通过”和“第二次通过”,并填写相应的结果结果.xlsx分别。
假设只有一个玩家,玩家只知道当天的天气状况,他就可以决定一天的行动计划,试着给出最好的玩家策略,并在附件中讨论“第三层”和“第四层”。
2020年数学建模b题穿越沙漠题目附件

2020年数学建模B题穿越沙漠题目附件1. 引言2020年数学建模B题穿越沙漠题目附件作为今年数学建模比赛的一大亮点,引起了广泛的关注和热议。
本文将对该题目进行深度和广度兼具的评估,并撰写一篇高质量的文章,帮助读者全面理解和思考这一主题。
2. 题目概述2020年数学建模B题穿越沙漠题目附件涉及了如何设计一种新型的无人机,以实现在恶劣沙漠环境中的长时间飞行和自主充电。
这一题目不仅涉及到机械设计和无人机技术,还有充电技术和能源管理等多个领域,具有较高的综合性和复杂性。
3. 深度评估在对该题目进行深度评估时,我们需要从多个角度进行思考和分析。
我们可以从机械结构和飞行原理的角度来探讨如何设计新型的无人机,以适应沙漠环境的特殊要求。
我们可以从能源管理和充电技术的角度来思考如何实现长时间飞行和自主充电,以提高无人机的续航能力和飞行效率。
我们可以从实际应用和环境适应性的角度来考虑无人机在沙漠中的实际操作和效果评估。
4. 广度评估在对该题目进行广度评估时,我们需要将视野拓展到相关的领域和前沿技术。
我们可以结合人工智能和自主控制的技术,来提高无人机在沙漠中的自主飞行和避障能力。
我们还可以借鉴生物学中动物的适应性和生存机制,来设计更加符合沙漠环境要求的无人机。
还可以考虑将太阳能光伏技术应用到无人机上,以实现更加环保和可持续的能源供应。
5. 具体实施针对该题目的具体实施方案,我们可以结合上述的深度和广度评估,来提出一系列切实可行的解决方案。
可以利用新型材料和结构设计,提高无人机的飞行效率和耐高温能力;可以采用最新的充电技术和能源管理系统,延长无人机的续航时间和飞行距离;可以借鉴生物原理和人工智能技术,提升无人机在沙漠中的自主感知和决策能力;可以结合太阳能光伏和风能发电技术,来实现无人机的长时间自主充电和能源供应。
6. 结论通过对2020年数学建模B题穿越沙漠题目附件的深度和广度评估,我们不仅可以全面了解该题目的要求和挑战,还可以深入思考和探讨相关的技术和领域。
基于数学规划模型的“穿越沙漠”路线最优策略的研究

基于数学规划模型的“穿越沙漠”路线最优策略的研究【摘要】本文主要针对“穿越沙漠”游戏在规定条件下,对数学规划模型的建立进行了相关研究。
通过MATLAB求解分析得到最优路线,通过结合分析在食物、水物资、天气、采矿收益、路线、补给日期的选择等多种条件相互约束下,利用0-1规划、线性规划建立在规定时间内最大收益的最优策略的数学规划模型。
【关键词】0-1规划,线性规划,最优路线基金:湖南文理学院2020年大学生创新性试验计划一般资助项目,项目编号:YB2005;根据该游戏规则,玩家拥有一张沙漠地图、10000元的初始资金。
资金可以在起点和村庄购买所需数量的水和食物,玩家拥有水和食物的重量不能超过玩家负重上限。
玩家在每天根据天气、活动的情况不同,所消耗的物资不同。
玩家在矿山可以选择挖矿赚取基础资金。
若在到达终点之前食物或水资源耗尽,则游戏失败。
在天气已知的情况下,玩家从起点出发,须在规定时间内到达终点,并保留尽可能多的资金。
1、问题分析游戏规定:可能有三种天气情况—晴朗、高温、沙暴,且每天的天气状况已知,若遇沙暴天气,则必须原地休息或挖矿。
从第0天开始,须在30天内到达终点,且每次行动只能从所在区域前往相邻区域或者在原地停留。
村庄的水和食物的价格为起点的2倍,玩家在原地停留一天消耗的资源数量称为基础消耗量,行走一天消耗的资源数量为基础消耗量的2倍,挖矿一天消耗的资源数量为基础消耗量的3倍。
2.1、模型的建立与求解首先结合游戏规则以及地图进行分析,发现两种相对较优的可行策略。
一是直接从起点到最终点,不进行采矿工作,力求行走过程中花费最少;二是从起点到矿场进行采矿获取资金,再回到终点,力求获取的资金尽可能多。
针对第一种策略,找到了一条最优路线。
针对第二种策略,利用0-1规划和线性规划建立模型,求得了一条最优路线。
比较两种策略下,回到终点剩余的总费用,最终决定采用哪种策略。
针对第一种策略:利用MATLAB软件求解起点到终点的最短路径,即1—25—26—27。
2020年数学建模竞赛b题 穿越沙漠

2020年数学建模竞赛b题穿越沙漠一、背景介绍数学建模竞赛一直是各大高校和科研机构重视的学术竞赛项目,其重要性不言而喻。
2020年数学建模竞赛b题以穿越沙漠为主题,考察参赛者在实际问题中的数学建模能力。
穿越沙漠是一个充满挑战的任务,需要参与者结合地理、气象、物理等多方面知识进行综合分析和解决方案的制定。
本文将对该题进行深入分析和讨论,以期帮助参赛者更好地理解和应对这一挑战。
二、问题描述本次竞赛的题目为穿越沙漠,具体问题描述如下:在一个辽阔的沙漠中,有两座小山,分别标记为A点和B点。
假设小山A位于沙漠的西南角,而小山B位于沙漠的东北角。
现需要从A 点出发前往B点,但沙漠中没有任何导航设备,参赛者需要利用自己的数学模型和计算能力来制定一条最佳的路线,使得穿越沙漠的总时间和总能耗都能够最小化。
为了更具体地描述这个问题,我们需要给定一些额外的背景信息:1. 沙漠中存在着一些障碍物,例如沙丘、岩石、植被等,这些障碍物可能对行进路线产生影响。
2. 沙漠地形复杂,参赛者需要考虑坡度、平整度等地理因素。
3. 沙漠气候恶劣,需要考虑日温差、风速等气象因素。
4. 考虑能源供给问题,参赛者需要携带有限的能源资源来保证沿途的能量供给。
竞赛问题实际上可以分解为以下几个方面:路径规划、地形分析、气象预测、能源管理等多个子问题,其中每个子问题都需要参赛者进行深入的研究和分析。
三、解题思路面对如此复杂的竞赛问题,参赛者需要以全局的视角去考虑问题,全面分析各种因素,结合数学、物理、地理、气象等多方面的知识,构建出一个复杂的模型,然后再利用计算机进行模拟和优化。
针对路径规划问题,参赛者可以利用图论、最优化等数学模型,对沙漠中的各个位置进行分析和建模,找出最短路径,并考虑障碍物等因素对路径的影响。
需要参赛者对沿途地形和气候进行分析,建立地形模型和气象预测模型,以便更好地了解沙漠中的地理和气候特点,从而优化行进路线。
另外,参赛者还需要考虑能源管理问题,制定合理的能源携带方案,并在沙漠中合理利用能源,以保证整个穿越过程的顺利进行。
穿越沙漠数学建模

背景问题: 考虑以下小游戏: 玩家用地图购买一定数量的水和食物(包括食物和其他日常必需品) ,然后从沙漠出发步行。
路上会有不同的天气,矿山和村庄可以补充资金和资源。
游戏的基本规则如下:(1)以天为基本时间单位,游戏开始时间为第0天,游戏者在出发点。
运动员必须在最后期限之前或之前到达终点线,运动员的比赛将在到达终点线之后结束。
(2)穿越沙漠需要水和食物,其最小计量单位为箱。
运动员每天所拥有的水质和食物的总和不能超过负荷的上限。
如果你没有到达终点线,水或食物耗尽,这被认为是一个游戏失败。
(3)日天气为“晴天”、“高温”、“沙尘暴”天气,沙漠各地天气相同。
(4)每天,玩家可以从地图上的一个区域到达另一个邻近区域,或者呆在同一个地方。
沙尘暴天气必须保持不变。
(5)球员在原地停留一天所消耗的资源量称为基本消耗量,而行走一天所消耗的资源量为基本消耗量的两倍。
(6)在第0天,玩家可以用初始资金按基本价格购买水和食物。
玩家可以停留在起点或者返回起点,但是他们不能多次在起点购买资源。
到达终点线后,玩家可以归还剩余的水和食物,每个盒子的归还价格为基准价格的一半。
(7)参与者留在矿山,可以通过开采获得资金,开采一天获得的资金数额称为基本收入。
采矿的资源消耗量为基本消耗量的3倍,不采矿的资源消耗量为基本消耗量。
你不能在到达矿井的那天挖掘。
采矿也可以在沙尘暴天进行。
(8)当游戏者经过或停留在村庄时,他们可以随时使用从采矿获得的剩余初始资金或资金购买水和食物,而每盒价格是基准价格的两倍。
问题如下: 根据游戏的不同设置,请建立数学模型来解决以下问题: 假设只有一个玩家,而且整个游戏期间每天的天气情况都是事先知道的,试图给出玩家在正常情况下的最优策略。
解决附件中的“第一级”和“第二级”,并在result.xlsx2中填写相应的结果。
假设只有一个玩家,玩家只知道当天的天气情况,所以他可以决定当天的行动计划,尝试给出玩家在正常情况下的最佳策略,并在附件中详细讨论“第三级”和“第四级”。
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穿越沙漠数学建模
游戏的基本规则如下:
(1)以天为基本时间单位,游戏的开始时间为第0天,玩家位于起点。
玩家必须在截止日期或之前到达终点,到达终点后该玩家的游戏结束。
(2)穿越沙漠需水和食物两种资源,它们的最小计量单位均为箱。
每天玩家拥有的水和食物质量之和不能超过负重上限。
若未到达终点而水或食物已耗尽,视为游戏失败。
(3)每天的天气为“晴朗”、“高温”、“沙暴”三种状况之一,沙漠中所有区域的天气相同。
(4)每天玩家可从地图中的某个区域到达与之相邻的另一个区域,也可在原地停留。
沙暴日必须在原地停留。
(5)玩家在原地停留一天消耗的资源数量称为基础消耗量,行走一天消耗的资源数量为基础消耗量的2倍。
(6)玩家第0天可在起点处用初始资金以基准价格购买水和食物。
玩家可在起点停留或回到起点,但不能多次在起点购买资源。
玩家到
达终点后可退回剩余的水和食物,每箱退回价格为基准价格的一半。
(7)玩家在矿山停留时,可通过挖矿获得资金,挖矿一天获得的资金量称为基础收益。
如果挖矿,消耗的资源数量为基础消耗量的3倍;如果不挖矿,消耗的资源数量为基础消耗量。
到达矿山当天不能挖矿。
沙暴日也可挖矿。
(8)玩家经过或在村庄停留时可用剩余的初始资金或挖矿获得的资金随时购买水和食物,每箱价格为基准价格的2倍。