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数学建模软件

时间:2024-10-30 12:57:29 编辑:莆仙君

数学建模是什么

数学建模:用数学符号和语言来表述的现象。数学建模是根据实际问题建立数学模型,对数学模型进行求解,根据结果解决实际问题,在深入调查研究、了解信息、作出假设、分析规律等基础上,用数学符号和语言建立数学模型,建模过程为模型准备、模型假设、模型建立、模型求解、模型分析以及模型检验,数学建模以学生为主,教师设计好问题启发、引导学生主动学习讨论。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模

数学建模有哪些方法?

一、机理分析法 从基本物理定律以及系统的结构数据来推导出模型.
  1.比例分析法--建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法.
  2.代数方法--求解离散问题(离散的数据、符号、图形)的主要方 法.
  3.逻辑方法--是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用.
  4.常微分方程--解决两个变量之间的变化规律,关键是建立"瞬时变化率"的表达式.
  5.偏微分方程--解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律.
二、数据分析法 从大量的观测数据利用统计方法建立数学模型.
  1.回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2… n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.
2.时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.
三、仿真和其他方法
  1.计算机仿真(模拟)--实质上是统计估计方法,等效于抽样试验
  ① 离散系统仿真--有一组状态变量.
  ② 连续系统仿真--有解析表达式或系统结构图.
  2.因子试验法--在系统上作局部试验,再根据试验结果进行不断分析修改,求得所需的模型结构.
  3.人工现实法--基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标,并考虑到系统有关因素的可能变化,人为地组成一个系统.