建模概論
2009-08-31 11:01:07網(wǎng)絡(luò)來(lái)源
數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)建模及其過(guò)程
數(shù)學(xué)模型:對(duì)于現(xiàn)實(shí)中的原型,為了某個(gè)特定目的,作出一些必要的簡(jiǎn)化和假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。也可以說(shuō),數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言(符號(hào)、式子與圖象)模擬現(xiàn)實(shí)的模型。把現(xiàn)實(shí)模型抽象、簡(jiǎn)化為某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是數(shù)學(xué)模型的基本特征。它或者能解釋特定現(xiàn)象的現(xiàn)實(shí)狀態(tài),或者能預(yù)測(cè)到對(duì)象的未來(lái)狀況,或者能提供處理對(duì)象的最優(yōu)決策或控制。
數(shù)學(xué)建模:(MathematicalModelling)把現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際問(wèn)題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗(yàn)證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來(lái)解釋現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,我們把數(shù)學(xué)知識(shí)的這一應(yīng)用過(guò)程稱為數(shù)學(xué)建模。
數(shù)學(xué)建模的幾個(gè)過(guò)程:
模型準(zhǔn)備:了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確其實(shí)際意義,掌握對(duì)象的各種信息。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述問(wèn)題。
模型假設(shè):根據(jù)實(shí)際對(duì)象的特征和建模的目的,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化,并用精確的語(yǔ)言提出一些恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)。
模型建立:在假設(shè)的基礎(chǔ)上,利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具來(lái)刻劃各變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。(盡量用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具)
模型求解:利用獲取的數(shù)據(jù)資料,對(duì)模型的所有參數(shù)做出計(jì)算(估計(jì))。
模型分析:對(duì)所得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)上的分析。
模型檢驗(yàn):將模型分析結(jié)果與實(shí)際情形進(jìn)行比較,以此來(lái)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性、合理性和適用性。如果模型與實(shí)際較吻合,則要對(duì)計(jì)算結(jié)果給出其實(shí)際含義,并
進(jìn)行解釋。如果模型與實(shí)際吻合較差,則應(yīng)該修改假設(shè),在次重復(fù)建模過(guò)程。
模型應(yīng)用:應(yīng)用方式因問(wèn)題的性質(zhì)和建模的目的而異。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的目的:
(1)體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí);
(2)增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)合作,提高分析和解決問(wèn)題的能力;
(3)知道數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)造能力。