离散数学与计算机专业学习的关系
计算机科学与技术专业主要课程简介

计算机科学与技术专业主要课程简介计算机科学与技术专业是当今社会备受瞩目的高端学科之一,其创造了各种各样的机会和挑战。
在迅速发展的信息技术领域中,计算机科学与技术专业的学生被要求掌握广泛的计算机知识和技能。
本文将简要介绍计算机科学与技术专业的主要课程,以帮助读者了解该专业的学习内容和发展方向。
1. 离散数学离散数学是计算机科学与技术专业中基础且必不可少的课程之一。
它涵盖了数理逻辑、集合论、图论、代数结构等内容,培养了学生分析和解决实际问题的能力。
离散数学的学习也有助于培养学生的抽象思维和逻辑推理能力。
2. 数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学与技术专业中最重要的课程之一。
学生将学习不同的数据结构,如数组、链表、栈和队列等,并了解它们之间的联系和应用。
同时,学生还将了解常用的算法,如排序、搜索和图算法等。
数据结构与算法的学习帮助学生开发高效的程序设计能力和解决实际问题的能力。
3. 编程语言及编程基础计算机科学与技术专业要求学生精通至少一种编程语言。
常见的编程语言包括C++、Java和Python等。
学生将学习编程语言的语法、面向对象编程、软件开发流程等,并完成一系列编程实践项目。
通过编程语言的学习,学生能够熟练掌握程序设计的方法和技巧,为以后的实际应用打下坚实的基础。
4. 操作系统操作系统课程旨在帮助学生理解计算机系统的组成和工作原理。
学生将学习操作系统的各种概念和机制,如进程管理、内存管理、文件系统等。
此外,学生还将进行实践,如编写简单的操作系统模拟程序,以更深入地理解操作系统的运行机制。
5. 计算机网络计算机网络是现代社会的基础设施,也是计算机科学与技术专业中不可或缺的一门课程。
学生将学习计算机网络的基本原理、协议和技术。
课程内容包括网络体系结构、数据传输、网络安全等。
通过计算机网络课程的学习,学生能够理解和应用各种网络技术,确保计算机系统的高效和安全运行。
6. 数据库数据库管理系统是现代信息系统中重要的组成部分。
离散数学在计算机科学中的作用和应用

离散数学在计算机科学中的作用和应用
离散数学是计算机科学中的基础学科之一,其作用主要体现在以下几个方面:
1. 算法设计:离散数学提供了一系列重要的算法设计思想和方法,如图论、组合数学、逻辑和集合论等。
通过这些思想和方法,计算机科学家可以设计出高效、优雅的算法,解决复杂的计算问题。
2. 数据结构:离散数学为计算机科学提供了大量的数据结构,如树、图、堆、哈希表等。
计算机科学家可以根据不同的应用场景选择和设计适合的数据结构,提高计算效率和空间利用率。
3. 数学逻辑:离散数学中的逻辑学部分为计算机科学中的语言和编程语言设计提供了理论基础。
计算机科学家可以通过离散数学中的逻辑学知识,设计出正确、安全、可靠的编程语言和程序。
4. 密码学:离散数学在密码学领域有着重要的应用,如数论、群论、代数密码学等。
计算机科学家可以利用离散数学中的理论和技术,设计出安全的密码算法和协议,确保计算机系统和通信网络的安全。
总之,离散数学在计算机科学中具有非常重要的作用和应用,为计算机科学的发展做出了重要贡献。
离散数学与计算机专业学习的关系

离散数学与计算机专业学习的关系作者:周庆平来源:《价值工程》2010年第10期摘要:离散数学不但是数学中涉及面非常广的课程而且是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程,特别是近几十年来,由于计算机的迅速发展与广泛应用,大量与数学相关的实际问题往往需首先转化成离散数学的问题。
本文就离散数学与计算机专业课程进程中的相关问题做出自身的评判。
Abstract: Discrete mathematics is not only curriculum with wide range,but also an important basic course in computer science and technology profession,especiall in recent decades,due to the rapid development and wide range of computer applications,a large number of mathematics related to the actual problems often need firstly convert the problem of discrete mathematics. This paper discussed discrete mathematics and computer science courses and made its own assessment on related issues.关键词:离散数学;离散建模;课程改革Key words: discrete mathematics;dispersion modeling;curriculum reform中图分类号:TP3-05文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0204-020引言离散数学课程自上世纪70年代出现以来一直是计算机专业的核心课程之一,离散数学课程的教学目的,不但作为计算机科学与技术及相关专业的理论基础及核心主干课,对后续课程提供必需的理论支持。
离散数学在计算机学科中的作用

中 图分 类号 : P — 5 T 30
文献标识码 : A
文 章 编 号 :0 6 4 1( 0 0)10 1 - l 1 0 — 3 12 1 2 — 2 5 O
据库 已经成为数据库 的主流 。离散数学 中的笛 卡儿积、 关系是 一个 离散数学是计算机科学 与技术专业的核心、 骨干课程。 方面 , 纯 数学理论 , 一 是研究关 系数据库 的一种重要 方法 , 不仅为其提供理 它 给 后 继 课 程 , 数 据 结 构 、 译 原 理 、 据 库 原 理 和 人 工智 能 等 , 论 和 方法 上 的 支 持 ,更 重要 的是 推 动 了数 据 库 技 术 的研 究 和 发 展 。 如 编 数 提供必要的数学基础 : 另一方面 , 通过学 习离散数学 , 可以培养和提 关 系数据模型是建立在严格 的集合代数 的基础上 , 数据 的逻辑结 其 高 学生 的抽 象 思 维 和逻 辑 推 理 能 力 ,为 其 今 后 继 续 学 习和 工 作 , 进 构 是 一 个 由行 ,  ̄ 组成 的 二维 表 来 描 述 关 系数 据 模 型 , 个 二 维表 nr J 一 行科学研究 , 打下扎实的数学基础。 就 是 一 个 n元 关 系 。 这 些二 维 表 进 行 检 索 、 入 、 改 和 删 除 等操 对 插 修 离 散 数 学 主 要研 究 离 散 量 的结 构 和 相 互 间 的关 系 内容 非 常 作 的数 据 语 言 , 以 关 系代 数 或 谓 词 逻辑 作 为 它 的 数 学 基 础 , 言 其 是 语 广泛, 主要包括集合论、 关系、 映射、 近世代数、 图论 、 命题逻辑 、 谓词 的优 化 就 是 关 系 代 数 或谓 词 逻辑 的化 简 问题 。 因 为 引入 了数 学表 正 逻辑。 该课程概念 多、 理论性强 、 高度抽 象, 学生学习起来 困难很大 , 示 方法 , 得 关 系数 据 库 具 有 比其 他 几 种 数 据 库 较 为优 越 的 条件 。 使 缺 乏学 习兴趣 , 因此从计 算机 专业 的角度讨论离散数 学在计算机 学 14离散 数学在 人工智能 中的应用 人工 智能是 以计算 数学、 . 科 中的作用 , 后续计算机专业课程 的影响 , 对 对调 动学生学 习积极 图 灵机 为理 论 基 础 , 问题 进 行 推 理 和 求 解 , 机 器 完 成 智 能 事 情 对 让 性、 提高学 习兴趣将有很大帮助。 的科学 ,现在人工智能 已经 发展到创造 出各种 实用的专家系统 阶 1 离散数学在计算机学科中的作用 段 。在人工智能的研究与应 用领域 中, 逻辑推理 是人工智能研 究中 11离散数学在数据结构 中的应用 数据结构研究 的主要 内容 最 持 久 的子 领 域 之 一 。 逻辑 是所 有数 学 推 理 的基 础 , 人 工智 能有 . 对 是 数 据 的逻 辑 结 构 , 储 结 构 以及 基 本 运 算 操作 。其 中逻 辑 结 构 和 实 际 的应 用 。 用谓 词 逻 辑 语 言 的演 绎 过 程 的形 式化 有 助 于 我们 更 存 采 基本运算操作来源于离散数学 中的离散结构和逻辑 思维。 数据 的逻 清 楚 地 理 解 推 理 的 某 些 子命 题 。 因此 , 工 智 能 的 出 现 与 发展 是和 人 辑 结构分为 四类 : 集合、 线性结构 、 树形结构 、 图型结构 , 这正是离散 离散分不开 的。离散数学中的命题逻辑 、 词逻辑讲 解 了命题 的定 谓 数 学 中要 研 究 的 主 要 内容 。如 集 合 由元 素 组 成 , 素 可理 解 为 数据 义 , 题 的联 结 词 ( 元 命 合取 、 取 、 含 等 ) 析 蕴 以及 谓词 和量 词在 命 题 中 的 结 构 中 的数 据 元 素 、 录 、 点 、 点 。 关 系 是 集 合 中 元 素 之 间 都 存 应 用。 记 结 顶 离散数学中数学推理和布尔代数章节中的知识就为早期的人 在 某种关系 , 如学生表 中班级 同学 之间的关 系, 例 家谱中祖先 与子 工 智 能 研 究 领 域 打 下 了 良好 的数 学 基 础 。 许 多 非形 式 的工 作 , 括 包 孙 之 间 的关 系 。 图 论 中 的欧 拉 图解 决 了著 名 的 哥 尼 斯 堡 七 桥 问题 , 医疗诊 断和信息检 索都 可 以和定理证 明问题 一样 加 以形式化 。因 还 可以利用弗洛伊德 算法解决交通 网络 中任 意两个城市之 间最短 此 , 人 工 智 能 方 法 的研 究 中定 理 证 明 是 一 个极 其 重 要 的 论 题 。 在 2 结 论 距 离 问题 。 反 映 了数 据 对 象 之 间 的 一 对 多 关 系 , 组 织 机构 图 、 树 如 家 谱 、 源 管 理器 、 信 中 的 哈 夫 曼编 码 都 是 以树 为模 型来 讨 论 的。 资 通 作 为计 算 机 学 科 中 一 门 专业 基础 课 , 散 数 学 在 计 算 机 科 学领 离 1 . 2离散 数学在编 译原理 中的应 用 编 译原理是计 算机学科中 域 中占有相 当重要的地位。 离散数学课程所传授的思想和 方法对提 比较高深的专业课 ,编译程 序是计算机 的一 个十分复杂 的系统程 高学生逻辑思维能力和创造性思维 能力起 了很重要的作用。 要把离 序。 一个 典 型 的 编 译程 序 一 般 都 含 有 八 个 部 分 : 法 分 析 程 序 、 法 散 数学 这 门课 教 好 , 师就 要 不 断 研 究 新 的 教 学 方 法 , 词 语 教 因此 , 师 应 教 分析程序、 语义分析程序 、 中间代码 生成 程序、 代码优 化程序 、 目标 在 教学 中强调该学科在计算机学科中的作 用 , 与计算机其他专业学 代 码 生成 程 序 、 误 检 查 和 处 理 程 序 、 种 信 息 表 格 的 管理 程 序 。 错 各 离 科 间 的 紧密 联 系 , 学 生 明确 学 习 目的 , 好 这 门课 程 , 决计 算机 让 学 解 散数学里的计算模型章节里就讲 了三种 类型的计算模 型 文法 、 有 学 习中 遇 到 的实 际 问题 。 限 状 态机 和 图灵 机 。 体 知 识 有 语 言 和 文 法 、 输 出的 有 限状 态机 、 具 带 参考 文 献 : [】 1徐洁 磐, 朱怀宏 , 方敏 . 宋 离散数学及 其在计算机 中的应 用【 . 京: M】 北 不 带输 出 的有 限 状 态 机 、 言 的 识 别 、 语 图灵 机 等 。 语 结 构 文 法 根 据 短 人民邮电出版社 ,0 813 3 2 0 :— 2 . 产 生 式 类型 来 分 类 : 文 法 、 型 文 法 �
离散数学在计算机学科中的应用

离散数学在计算机学科中的应用
离散数学是一门重要的数学学科,在计算机科学中也有着重要的应用。
离散数学是研究离散对象之间关系的数学,主要研究集合,函数和逻辑之间的关系。
它与连续数学有很大的不同,连续数学主要研究数字之间的关系,而离散数学则主要研究集合,函数和逻辑之间的关系。
离散数学在计算机学科中有着重要的应用。
它主要用于计算机程序的设计和分析,特别是在计算机系统的设计和分析方面发挥重要作用。
计算机系统的功能及其结构是由程序语言和算法实现的,而程序语言和算法的设计和分析就是离散数学的重要内容。
例如,离散数学可以应用于计算机网络的设计和分析,可以帮助我们分析网络的结构,分析网络中不同节点之间的通信延迟,从而提高网络的可靠性。
离散数学还可以用于计算机图形学的设计和分析。
图形学是计算机图形技术的一个分支,它的主要内容是生成各种图形,例如点、线、面、体等,并对它们进行变换、建模等操作,使其符合特定的要求。
离散数学可以用于描述和表示图形,可以用来分析和计算图形,从而实现图形的变换、建模等操作。
离散数学在计算机学科中有着重要的应用,它主要用于计算机程序设计和分析,也可以用于计算机网络、图形学等方面的设计和分析。
离散数学是计算机科学的一个重要组成部分,它的应用对计算机系统的设计和分析起着至关重要的作用。
离散数学在计算机学科中的应用探究

离散数学在计算机学科中的应用探究离散数学是数学中一个重要的分支,它的研究对象是离散化的结构和对象,如离散的函数、离散的集合、离散的关系等。
在计算机学科中,离散数学具有广泛的应用,它与算法、图论、逻辑、计算复杂度等学科密切相关,为计算机领域的研究和应用提供了重要的数学工具和方法。
以下是离散数学在计算机学科中的一些应用:1. 图算法:图是离散数学中的一个重要概念,它在计算机学科中有着广泛的应用。
图算法是研究如何在图中找到最短路径、最小生成树、最大匹配等问题的一种方法。
其中,最短路径算法包括Dijkstra算法和Floyd算法,最小生成树算法包括Prim 算法和Kruskal算法,最大匹配算法包括匈牙利算法和网络流算法等。
2. 哈希表:哈希表是一种高效的数据结构,它可以实现快速的查找、插入和删除操作。
哈希表的实现是基于离散数学中的哈希函数原理,即将数据映射到一个固定大小的数组中。
在哈希表中,关键字的散列值具有唯一性,可以快速地进行查找和操作。
3. 逻辑设计:逻辑设计是计算机学科中的一个重要领域,它研究如何设计和实现逻辑电路。
离散数学中的命题逻辑、谓词逻辑和布尔代数等概念为逻辑设计提供了基础理论和方法。
逻辑电路的设计和实现也可以通过离散数学中的真值表、卡诺图和逻辑代数等方法来进行。
4. 算法复杂度分析:算法复杂度分析是计算机学科中的一个基本问题,它研究如何评估一个算法的效率。
离散数学中的组合数学和图论等概念为算法复杂度分析提供了基础理论和方法。
通过分析算法的时间复杂度和空间复杂度等指标,可以对算法的效率进行评估和优化。
5. 组合优化:组合优化是离散数学中的一个重要领域,它研究如何在离散化的结构中寻找最优解。
组合优化在计算机学科中有着广泛的应用,如图像处理、网络规划、软件工程和运筹学等。
组合优化所涉及的问题包括旅行商问题、背包问题、最大流最小割问题等。
总之,离散数学在计算机学科中具有广泛的应用,它为计算机领域的理论和实践提供了重要的数学工具和方法。
离散数学与计算机专业学习的关系

离散数学与计算机专业学习的关系摘要:离散数学不但是数学中涉及面非常广的课程而且是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程,特别是近几十年来,由于计算机的迅速发展与广泛应用,大量与数学相关的实际问题往往需首先转化成离散数学的问题。
本文就离散数学与计算机专业课程进程中的相关问题做出自身的评判。
关键词:离散数学;离散建模;课程改革中图分类号:TP3-05 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)10-0204-020 引言离散数学课程自上世纪70年代出现以来一直是计算机专业的核心课程之一,离散数学课程的教学目的,不但作为计算机科学与技术及相关专业的理论基础及核心主干课,对后续课程提供必需的理论支持。
计算机专业中这样重要的课程竟会出现这样奇怪的现象,不禁使人疑惑:离散数学到底出了什么问题?更重要的是旨在“通过加强数学推理,组合分析,离散结构,算法构思与设计,构建模型等方面专门与反复的研究、训练及应用,培养提高学生的数学思维能力和对实际问题的求解能力。
”由于数字电子计算机是一个离散结构,它只能处理离散的或离散化了的数量关系,因此,无论计算机科学本身,还是与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域,都面临着如何对离散结构建立相应的数学模型;又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型离散化,从而可由计算机加以处理1 课程的目标定位在长达三十余年的课程发展历史中,离散数学在计算机专业,特别是应用型计算机专业中的目标定位,要改变离散数学目前的局面首先需从明确目标定位做起。
1.1 一般认为,应用型本科计算机专业目标定位有掌握离散数学的基本理论与方法,同时培养抽象的离散思维能力与逻辑思维能力。
为诸多后续课程提供支持。
用于计算机领域的离散建模。
大多数人怀疑用于计算机领域的离散建模。
作为计算机学科工具,离散建模是离散数学区别高等数学的根本之处,是使离散数学成为计算机专业核心课程的原因之一,也是离散数学与计算机紧密关联之处由此可看,明确这个目标定位是离散数学课程改革的当务之急。
离散数学在计算机学科中的应用

离散数学在计算机学科中的应用
离散数学在计算机学科中的应用
离散数学是一门重要的数学分支,它主要研究只能处理有限个值的问题。
计算机学科是一门以数学原理为基础的学科,它结合了物理、逻辑学、数学和人工智能等多领域的知识,合理的使用离散数学可以帮助计算机学科进行更精确的信息分析和处理。
首先,计算机学科中使用离散数学处理数据集。
离散数学是计算机科学中最重要的数学科目,用于处理非连续的数据,它可以帮助新建模型,预测结果。
此外,离散数学还可以帮助计算机科学家精确分析和处理大规模数据集,以确定正确的结果。
其次,离散数学在计算机学科中也可以用于识别和分类数据模式。
计算机科学中的离散数学包括组合数学、图论、表达式分析和语法分析等。
它们可以用于机器学习系统中的模式识别和分类,旨在将大量数据集中的模式抽象出来,以推动技术发展和改善系统性能。
最后,离散数学在计算机学科中还可以用于算法实施,这是计算机学科中重要的部分。
算法是用于模拟、生成、检索和优化各种复杂系统的程序,而离散数学就是开发算法的核心。
如果没有离散数学,就不可能有任何实用的技术;从复杂的深度学习系统到简单的搜索引擎,都离不开离散数学。
综上所述,离散数学在计算机学科中占有重要地位,它可以用于处理数据集、识别和分类模式以及算法实施。
现代计算机技术的发展都离不开离散数学,它将成为计算机技术发展的重要基础。
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离散数学与计算机专业学习的关系
发表时间:2010-08-05T09:45:31.763Z 来源:《价值工程》2010年第4月上旬供稿作者:周庆平
[导读] 离散数学课程自上世纪70年代出现以来一直是计算机专业的核心课程之一
周庆平(唐山师范学院,唐山 063000)
摘要:离散数学不但是数学中涉及面非常广的课程而且是计算机科学与技术专业的一门重要的专业基础课程,特别是近几十年来,由于计算机的迅速发展与广泛应用,大量与数学相关的实际问题往往需首先转化成离散数学的问题。
本文就离散数学与计算机专业课程进程中的相关问题做出自身的评判。
关键词:离散数学;离散建模;课程改革
中图分类号:TP3-05 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)10-0204-02
0 引言
离散数学课程自上世纪70年代出现以来一直是计算机专业的核心课程之一,离散数学课程的教学目的,不但作为计算机科学与技术及相关专业的理论基础及核心主干课,对后续课程提供必需的理论支持。
计算机专业中这样重要的课程竟会出现这样奇怪的现象,不禁使人疑惑:离散数学到底出了什么问题?
更重要的是旨在“通过加强数学推理,组合分析,离散结构,算法构思与设计,构建模型等方面专门与反复的研究、训练及应用,培养提高学生的数学思维能力和对实际问题的求解能力。
”
由于数字电子计算机是一个离散结构,它只能处理离散的或离散化了的数量关系,因此,无论计算机科学本身,还是与计算机科学及其应用密切相关的现代科学研究领域,都面临着如何对离散结构建立相应的数学模型;又如何将已用连续数量关系建立起来的数学模型离散化,从而可由计算机加以处理
1 课程的目标定位
在长达三十余年的课程发展历史中,离散数学在计算机专业,特别是应用型计算机专业中的目标定位,要改变离散数学目前的局面首先需从明确目标定位做起。
1.1 一般认为,应用型本科计算机专业目标定位有掌握离散数学的基本理论与方法,同时培养抽象的离散思维能力与逻辑思维能力。
为诸多后续课程提供支持。
用于计算机领域的离散建模。
大多数人怀疑用于计算机领域的离散建模。
作为计算机学科工具,离散建模是离散数学区别高等数学的根本之处,是使离散数学成为计算机专业核心课程的原因之一,也是离散数学与计算机紧密关联之处由此可看,明确这个目标定位是离散数学课程改革的当务之急。
1.2 离散数学是计算机科学与技术应用与研究的有力工具计算机专业人员通过离散数学逻辑思维能力与抽象思维能力的培养,在这些能力的作用下使他们的应用、研究能力有所提高。
这种说法虽有一定道理,但远不止如此。
离散数学成为计算机专业的核心课程,主要原因就是由于它与计算机学科直接的、紧密的关联,特别是它作为研究与应用计算机学科的工具,历史的发展可以证明这一点。
在计算机的发展历史中,离散数学起着至关重要的作用,在计算机产生前,图灵机理论对冯 #8226;诺依曼计算机的出现起到了理论先导作用;布尔代数作为工具对数字逻辑电路起到指导作用;自动机理论对编译系统开发的理论意义、谓词逻辑理论对程序正确性的证明以及软件自动化理论的产生都起到了奠基性的作用。
此外,应用代数系统所开发的编码理论已广泛应用于数据通讯及计算机中,而应用关系代数对关系数据库的出现与发展起到了至关重要的作用。
近年来,离散数学在人工智能、专家系统及信息安全中均起到了直接的、指导性的作用。
以上充分证明,离散数学在计算机科学与技术的研究与开发中作为一种强有力的工具,起着重要作用。
1.3 离散建模是离散数学应用于计算机学科的有效手段离散数学在计算机科学中占有相当重要的地位。
因此我们要较好的把握离散数学学习。
离散数学与计算机学科发生关系,主要通过离散建模实现了从离散数学到计算机领域的应用。
首先,对计算机(或客观世界)中的某领域建立起一个抽象的形式化(离散)数学模型,称离散模型,而建立模型过程称离散建模。
该领域的研究归结为对离散模型的研究。
其次,用离散数学的方法对离散模型求解,由于离散模型具有强大的离散数学理论支撑,因此对它的求解比对领域的求解更为有效。
最后,可将离散模型的形式化解语义化为某领域的具体结果。
这样,我们可以将对某领域的研究通过建立离散模型而归结为对离散模型的研究,最后可将其研究数学结果返回为领域中的语义结果从而最终实现问题求解的目的。
有关的研究例子有很多,如在数据库研究中建立的关系代数模型、在编译系统中建立的自动化模型、在数字逻辑电路中建立的布尔代数模型以及在数据通讯中建立的纠错码模型等。
下面以关系代数模型为例说明离散数学对计算机科学技术发展的作用。
对数据库领域的研究始于上世纪60年代,最初采用的是图论模型从而形成了当时有名的层次数据库与网状数据库,它们对构作数据静态结构起着重要作用。
在数据的动态结构要求与数据操作要求越加重要形势下,IBM公司F.F.Codd于1970年提出了数据库的关系代数模型。
该模型用离散数学中的关系表示数据库中数据结构,用代数系统中的代数运算表示数据库中的动态结构与数据操作要求。
这个离散模型较为真实地反映了数据库发展的需求,因而成为当时数据库中最为流行的模型,它称为关系模型。
2 数学建模与计算机的关系
随着计算机的出现和广泛应用,计算机软硬件技术的迅速发展,数学的应用已从物理领域深入到经济、生态、环境、医学、人口和社会等更为复杂的非物理领域。
今天,许多基础学科已从定性描绘走向定量分析,边缘学科不断涌现;数学在金融、经济、工程技术以及自然科学中具有广泛的应用,它的重要性已逐渐成为人们的共识。
利用数学方法解决实际问题时,要求从实际错综复杂的关系中找出其内在规律,然后用数字、图表、符号和公式把它表示出来,再经过数学与计算机的处理,得出供人们进行分析、决策、预报或者控制的定量结果。
数学建模过程需要经过模型假设、模型建立、模型求解、模型分析与检验、模型应用等几个步骤,在这些步骤中都伴随着计算机的使用。
计算机的产生正是数学建模的产物,20纪40年代,美国为了研究弹道导弹飞行轨迹的问题,迫切需要一种计算工具来代替人工计算,计算机在这样的背景下应运而生。
计算机的产生与发展又极大地推动了数学建模活动,计算机高速的运算能力,非常适合数学建模过程中的数值计算;它的大容量贮存能力以及网络通讯功能,使得数学建模过程中资料存贮、检索变得方便有效;它的多媒体化,使得数学建模
中一些问题能在计算机上进行更为逼真的模拟实验;它的智能化,能随时提醒、帮助我们进行数学模型求解。
此外,如Mathlab、Maple、SAS、SPSS等一批优秀数学软件的出现更使数学建模如虎添翼。
再者,数学建模与生活实际密切相关,所采集到的数据量多,而且比较复杂,比如DVD在线租赁,长江水质的评价和预测,银行贷款和分期付款等,往往计算量大,需要借助于计算机才能快捷、简便地完成。
数学建模竞赛与以往所说的那种数学竞赛(纯数学竞赛)不同,它要用到计算机,甚至离不开计算机,但却又不是纯粹的计算机竞赛,它涉及到
物理、化学、生物、医学、电子、农业、军事、管理等各学科、各领域,但又不受任何一个具体的学科、领域的限制。
数学建模过程需要经过模型假设、模型建立、模型求解、模型分析与检验、模型应用等几个步骤,在这些步骤中都伴随着计算机的使用。
例如,模型求解时,需要上机计算、编制软件、绘制图形等,数学建模竞赛中打印机随时可能使用,同时,数学建模的学习对计算机能力的培养也起着极大推动作用,如报考计算机方向的研究生时,对数学的要求非常高;在进行计算机科学的研究时,也要求有极强的数学功底才能写出具有相当深度的论文,计算机科学的发展也是建立在数学基础之上的,许多为计算机的发展做出杰出贡献的科学家都出身于数学专业,显而易见,比赛中的一个重要环节是使用计算机来解决问题,这对使用计算机的能力的提高是很明显的。
数学模型是描述实际问题数量规律的、由数学符号组成的、抽象的、简化的数学命题、数字公式、图表或算法。
当我们使用数学方法解决实际问题时,首先要把实际事物之间的联系抽象为数学形式,这就是数学建模。
在数学教学中,利用数学建模,可提高学生的运算能力、分析推理能力,进而提高解决问题和探究问题的能力。
数学建模的目的是构建数学建模意识,培养学生创造性思维能力,在诸多的思维活动中,创新思维是最高层次的思维活动,是开拓性、创造性人才所必须具备的能力,培养创造性思维能力,主要应培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力,在数学教学中培养学生的建模意识实质上是培养、发展学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动,它既具有一定的理论性,又具有较强的实践性,还要求思维的深刻性和灵活性,而且在建模活动过程中,能培养学生独立、自觉地运用所给问题的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,可以培养学生的想象能力、直觉思维、猜测、转换、构造等能力,而这些数学能力正是创造性思维所具有的最基本的特征,在培养创新思维过程中要求必须具有一定的计算机基础,只有具有一定的计算机知识才能更好的处理数据,发现事物之间的内在的联系,才能更好的进行知识的转换,才能更好的构造出最优的模型。
总之,具有必备的计算机知识是培养建模意识的关键,是培养数模创新能力的前提。
计算机也为数学建模竞赛活动提供了有力的工具。
3 结语
结合计算机日益广泛应用的需求,在实际的教学中我们将数学与计算机的结合教学进行了一些尝试,也取得了一定的效果。
但是随着计算机应用的日益普及,离散数学在计算机科学的研究和应用中越来越受到重视,对离散数学的教学提出了更高的要求,需要进一步深入研究和探讨。