大學生數學建模大賽要掌握那些知識

2021-03-21 23:32:21 字數 3988 閱讀 5634

1樓:

大學生數學建模競賽簡介

1、數模競賽的起源與歷史

數模競賽是由美國工業與應用數學學會在2023年發起的一項大學生競賽活動,目的在於激勵學生學習數學的積極性,提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養創精神及合作意識,推動大學數學教學體系、教學內容和方法的改革。我國大學生數學建模競賽是由教育部高教司和中國工業與數學學會主辦、面向全國高等院校的、每年一屆的通訊競賽。其宗旨是:

創新意 識、團隊精神、重在參與、公平競爭。1992載在中國創辦,自從創辦以來,得到了教育部高教司和中國工業與應用數學協會的得力支援和關心,呈現出迅速的發展發展勢頭,就2023年來說,報名階段須然受到「非典」影響,但是全國30個省(市、自治區)及香港的637所院校就有5406隊參賽,在職業技術學院增加更快,參賽高校由2023年的1067所上升到了2023年的1410所。可以說:

數學建模已經成為全國高校規模最大課外科技活動。

2、什麼是數學建模

數學建模(mathematical modelling)是一種數學的思考方法,是「對現實的現象通過心智活動構造出能抓住其重要且有用的特徵的表示,常常是形象化的或符號的表示。」從科學,工程,經濟,管理等角度看數學建模就是用數學的語言和方法,通過抽象,簡化建立能近似刻畫並「解決」實際問題的一種強有力的數學工具。顧名思義,modelling一詞在英文中有「塑造藝術」的意思,從而可以理解從不同的側面,角度去考察問題就會有不盡的數學模型,從而數學建模 的創造又帶有一定的藝術的特點。

而數學建模最重要的特點是要接受實踐的檢驗,多次修改模型漸趨完善的過程。

3、競賽的內容

競賽題目一般**於工程技術和管理科學等方面經過適當簡化加工的實際問題,不要求參賽者預先掌握深入的專門知識,只需要學過普通高校的數學課程。題目有較大的靈活性供參賽者發揮其創造能力。參賽者應根據題目要求,完成一篇包括模型假設、建立和求解、計算方法的設計和計算機實現、結果的分析和檢驗、模型的改進等方面的**(即答卷)。

競賽評獎以假設的合理性、建模的創造性、結果的正確性和文字表述的清晰程度為主要標準。

4、競賽的步驟

建模是一種十分複雜的創造性勞動,現實世界中的事物形形色色,五花八門,不可能用一些條條框 框規定出各種模型如何具體建立,這裡只是大致歸納一下建模的一般步驟和原則:

1)模型準備:首先要了解問題的實際背景,明確題目的要求,收集各種必要的資訊.

2)模型假設:為了利用數學方法,通常要對問題做必要的、合理的假設,使問題的主要特徵凸現出來,忽略問題的次要方面。

3)模型構成:根據所做的假設以及事物之間的聯絡,構造各種量之間的關係把問題化

4)模型求解:利用已知的數學方法來求解上一步所得到的數學問題,此時往往還要作出進一步的簡化或假設。為數學問題,注意要儘量採用簡單的數學工具。

5)模型分析:對所得到的解答進行分析,特別要注意當資料變化時所得結果是否穩定。

6)模型檢驗:分析所得結果的實際意義,與實際情況進行比較,看是否符合實際,如果不夠理想,應該修改、補充假設,或重新建模,不斷完善。

7)模型應用:所建立的模型必須在實際應用中才能產生效益,在應用中不斷改進和完善。

5、模型的分類

按模型的應用領域分類

生物數學模型

醫學數學模型

地質數學模型

數量經濟學模型

數學社會學模型

按是否考慮隨機因素分類

確定性模型

隨機性模型

按是否考慮模型的變化分類

靜態模型

動態模型

按應用離散方法或連續方法

離散模型

連續模型

按建立模型的數學方法分類

幾何模型

微分方程模型

圖論模型

規劃論模型

馬氏鏈模型

按人們對事物發展過程的瞭解程度分類

白箱模型:

指那些內部規律比較清楚的模型。如力學、熱學、電學以及相關的工程技術問題。

灰箱模型:

指那些內部規律尚不十分清楚,在建立和改善模型方面都還不同程度地有許多工作要做的問題。 如氣象學、生態學經濟學等領域的模型。

黑箱模型:

指一些其內部規律還很少為人們所知的現象。如生命科學、社會科學等方面的問題。但由於因素眾多、關係複雜,也可簡化為灰箱模型來研究。

6、數學建模應用

今天,在國民經濟和社會活動的以下諸多方面,數學建模都有著非常具體的應用。

分析與設計 例如描述藥物濃度在人體內的變化規律以分析藥物的療效;建立跨音速空氣流和激波的數學模型,用數值模擬設計新的飛機翼型。

預報與決策 生產過程中產品質量指標的預報、氣象預報、人口預報、經濟增長預報等等,都要有預報模型。使經濟效益最大的**策略、使費用最少的裝置維修方案,是決策模型的例子。

控制與優化 電力、化工生產過程的最優控制、零件設計中的引數優化,要以數學模型為前提。建立大系統控制與優化的數學模型,是迫切需要和十分棘手的課題。

規劃與管理 生產計劃、資源配置、運輸網路規劃、水庫優化排程,以及排隊策略、物資管理等,都可以用運籌學模型解決。

2樓:匿名使用者

最優化理論(規劃)

微分方程

差分方程

圖論中的最短路徑

圖論中的網路流

但上述的

這些很多都要用到計算機進行計算。

一般選matlab,如果碰到一些整數規劃等問題,一般要用lingo,lindo

有一些書籍可以看一下

趙靜、但琦,數學建模與數學實驗

3樓:匿名使用者

什麼知識都需要。

最好有數值計算、微分方程、概率率、運籌學和統計**與決策的知識。

4樓:匿名使用者

有關微分方程和數理統計的課程必不可少,還有數值計算和線性方程的求解。

5樓:歐高

數學軟體的使用,如matlab,mathematica,lindo,lingo等。

全國大學生數學建模大賽需要學習什麼軟體?

參加全國大學生數學建模競賽應具備哪些條件?

6樓:李明望的文庫

1.具備必要的基礎知識。

特別提醒,現在工科生應(考研)試教學已經刪去的全部數值方法,實際上很重要,課堂上學的都是解析解。

還有問題必須具備「統計」、「偏微分方程」的基本知識。

2.理清問題主線,學會化繁為簡。

實際問題提煉為數學問題,也許不難,但是必須是能解(精確或近似)的。

因為數學問題有「有解的」也有「無解的」,「有解的」問題有「能(解析)解」的有「不能(解析)解」的。

非線性問題考慮線性化,離散問題連續化,多因素問題單因素化(利用偏導數求多元函式極值就是一種典型的處理方法)。

有時由於問題給出的條件太少,可以適當合理補充某些條件。在高等數學裡,這是絕對不允許的。

還會由於問題給出的條件太多了,往往是矛盾的(互不相容的),在高等數學裡只要回答「本題無解」就可以了,但是數學模型一定要解出來,就可以忽略某些次要因素。

7樓:匿名使用者

數學基礎知識,如果能懂點運籌方面的知識就更好了,計算機基本操作,比如排版,上網找資料等,還有就是語言功底好點,方便寫**。

8樓:匿名使用者

基本的數學知識,團隊協作能力,程式設計能力。

大學生參加數學建模競賽要具備哪些知識與技能?

9樓:匿名使用者

查來的知識:數學建模過程是一個多次反覆的過程,一般來說,要反覆經歷以下幾個階段:澄清問題,形成數學模型,模型的求解,解釋數學解,模型的檢驗與評價,建模報告。

建模的基本技能: 列出相關因素、作出合理假設

全國大學生數學建模大賽需要學習什麼軟體啊

10樓:匿名使用者

必須學習的軟體有:matlab、lingo其它的根據需要,但必須會這兩個軟體,建議你把c語言學好點,為以後matlab的學習做準備,兩個軟體裡好多命令都是通用的!

大學生要掌握哪些應用軟體,大學生應該掌握的最基本的應用軟體有哪些

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全國大學生數學建模競賽需要具備什麼能力

大學生競賽的題目通常是開放性題目,參加者需要自圓其說就可以了。一般用到的技術是數學規劃 統計等等。參加全國大學生數學建模競賽應具備哪些條件?1.具備必要的基礎知識。特別提醒,現在工科生應 考研 試教學已經刪去的全部數值方法,實際上很重要,課堂上學的都是解析解。還有問題必須具備 統計 偏微分方程 的基...

2023年全國大學生電工杯數學建模競賽賽題

可以到這裡 http www.cseem.org b題拔河比賽始於我國春秋時期,是一項具有廣泛群眾基礎且深受人們喜愛的多人體育運動。拔河運動可以鍛鍊參加者的臂力 腿力 腰力和耐力,並且能夠培養團隊合作精神。此外,一場拔河比賽最多持續幾分鐘或幾十分鐘,並不需要太多的體力,且比賽現場氣氛熱烈。拔河比賽有...