数学建模在现实生活中有什么用?

2024-05-09 19:21

1. 数学建模在现实生活中有什么用?

首先,让我们定义什么是“有用“。当然,学生考试可以依靠数学考试的高分才能对一所好大学说三道四,确实是“有用“的,但数学作为人类文明成长的一级学科,其初衷和发展方向当然应该不仅仅“考有用“,而且面对社会生产和生活是有用的——具体来说,在各种社会事务中的优化,决策和设计的“有用“。
  
 面对这样的“有用”的定义,数学有用吗?这个问题如果是电视台记者拿着话筒问所有数学教师,得到的答案肯定都是“有用”。但是具体“怎么有用”,又有一部分人说不上来。这是为什么呢?是因为连同一线教师在内的很多人没有见过真的必要的数学应用。
  
 数学不是“数棒子数量”,不是“挑选烂桃子”,不是“预测明天午饭吃什么”。即使这些问题可以用数学来解决,也没有必要用数学来解决。数学的重要性并没有体现在这些问题的解决上。有很多实际问题是数学无法解决的,比如“去图偏的迷雾”、“证明生物链的必要性”、“传染病的发展趋势”、“社区交通路线的设计”、“专家意见的协调”等等。这些问题在高中课程标准中可以用数学很好的解决,但是我们在教学中会选择忽略它们,因为高考还没有考上——这是未来的另一个现实问题。
  
 要让老师和学生感受到数学的真正用途,比如:
  
 1.开发一定量的利用高中课标知识可以解决社会现实生活问题的案例和练习,而且要求是只能借助数学学习才能有效解决的问题;
  
 2.开设开放的网络信息平台,让学生和老师进行有机会将我们自己发展提出或解决的问题可以分享出去,建设“提问 → 解决 → 分享”的学术研究生态。
  
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数学建模在现实生活中有什么用?

2. 数学建模在生活中的应用

数学建模在生活中的应用有:物流中心选址、云计算资源调度、电力系统的优化、打车订单的派遣、最短路径的选取、疫情环境下的物资调度分配、空气质量预测等等,可以说生活中的无论大、小问题都可以利用数学建模的方法来很好地解决。

数学学科是来源干现实生活,同时又为生活提供服务。生活中的数学建模涉及到的问题比较贴近实际,具有一定的实践性和趣味性,生活实际问题解决所需知识一般以初等数学为手,数学生活化应用简单较容易。大此,生活中的数学建模的应用应该得到重视,大众数学应用意识和能力应该不断提高,运用数学思维和方法分析,解决实际问题的能力是很有必要得到重视和强调的。

3. 数学建模是什么东西?

在我的理解:
数学建模就是指对于一个现实对象,为了一个特定目的,根据其内在规律,作出必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。他的意义在于利用数学方法解决实际问题。
如果想要学好数学建模必须学习:高数,线性代数,C语言,还涉及到模糊数学(部分),同时在建模过程中学会MATLAB和lingo等软件的使用。能够培养一个人的开发能力和自主学习能力,还是很有用处的。
拓展知识:新手入门书数学模型(姜启源、谢金星)  很适合新手,在内容编排上也是国产风格,按模型知识点分类,一块一块讲,面面俱到。
数学建模方法与分析.(新西兰)Mark.M.Meerschaert   它是典型的外国教材风格,从一个模型例子开始,娓娓道来,跟你讲述数学建模的方方面面,其中反复强调的一个数学建模五步法,后来细细体会起来的确很有道理,看完大部分这本书的内容,就可以体会并应用这个方法了。

数学建模是什么东西?

4. 请问,数学建模的相关知识有哪些

具体说来,大概有以下这三个方面: 
第一方面:数学知识的应用能力 
归结起来大体上有以下几类: 
1)概率与数理统计 
2)统筹与线轴规划 
3)微分方程; 
相关的数学基础知识包括 
1、线性规划 6、最优化理论 
2、非线性规划 7、管理运筹学 
3、离散数学 8、差分方程 
4、概率统计 9、层次分析 
5、常微分方程 
还有与计算机知识交叉的知识:计算机模拟。 
上述的内容有些同学完全没有学过,也有些同学只学过一点概率与数理统计,微分方程的知识怎么办呢?一个词“自学”,记得数模评卷的负责教师曾经说过“能用最简单浅易的数学方法解决了别人用高深理论才能解决的答卷是更优秀的答卷”。  

第二方面:计算机的运用能力 
一般来说凡参加过数模竞赛的同学都能熟练地应用字处理软件“Word”,掌握电子表格“Excel”的使用;“Mathematica”软件的使用,最好还具备语言能力。这些知识大部分都是学生自己利用课余时间学习的。
 
第三方面:论文的写作能力 
前面已经说过考卷的全文是论文式的,文章的书写有比较严格的格式。要清楚地表达自己的想法并不容易,有时一个问题没说清楚就又说另一个问题

5. 数学建模可以用来做哪些有趣的事

数学建模可以用来分析任何事,但是有没有效要看你的模怎么建。后面有例子有解释。

现在几乎所有工科,还有一些人文社科,如果你读到博士,就会发现里面有各种数学模型。例如

1. 人口增长模型。本来我们只是观察到一个村落,没有外界影响,人会慢慢变多。那只是最粗略的观察。后来发现人的增长速度大致跟人的基数有关系,就可以用常微分方程描述成一个动态系统。我们就可以知道人口会成指数增长。后来又发现不完全对,当人口到达一定水平,资源不够,人的增长就会受到限制,于是给我们的模型添一项修正,再研究新模型发现,噢,原来如果受到资源限制,最终人口会停在某个水平。随着我们观察到更多,我们可以把观察到的翻译成数学语言“添”到旧模型,就可以得到更多数学结果,翻译回来,我们对人口增长这个问题就能得到更多认识。

2. 德州扑克(或者其他扑克游戏)。这个涉及多个玩家,每个玩家都要最大化自己利润,所以可以模拟成game(博弈)。而由于翻牌的时候带有不确定性(不知道下一张翻出来的牌是什么),所以这是一个随机的过程。现在大家都用马尔科夫博弈来建模。建完模能怎样?赚钱算不算一个用处?现在已经有很多德州扑克的软件很牛。有软件可以确保在一对一的时候打败人类,但是多人局还不行,计算需要的时间还太长。

3. 怀孕预测。Target在美国是家大超市,他们有所有消费者的记录。通过一些统计分析,他们发现某个女孩极可能最近刚怀孕,于是给她推销相关产品。数学模型在哪里?这里的模型就是女孩怀孕概率和各项女孩的消费行为的定量关系。

4. 扑克牌相关的一些魔术。经常会有人通过扑克牌来表演魔术,而有些魔术不需要手快,不需要障眼法,不需要道具,只需要数学(或者说概率)。通过某些步骤,有些人可以让下一张翻出的牌是你想要的牌的概率极高。Berkeley有个数学教授就专门研究这个,cool爆了!

5. 音频处理。前一阵子不是老在聊“我是歌手”和“中国好声音”的修音问题吗?修音也跟数学建模有关系。一段音乐可以被看成一段信号,有频率,有振幅。我们可以把它model成一些波的叠加。这样建模以后我们就可以很方便地做一些音乐修改了。例如低音太难听了,要把它去掉,那就弄走低频的一些波。要再加入一段伴奏,那就在原来的波上再叠加一段新的代表伴奏的波。

这里蜻蜓点水写了几个。其实还有挺多好玩的,开个专栏都可以了。By the way,现在还有不少人用数学研究神学和哲学,你们可以到coursera网络课程上搜到。

数学建模其实就是用数学语言把现实问题“翻译”成数学问题,后续步骤做得好的话还可以把分析结果“翻译”回来从而让我们对现实世界认识更深。欢迎讨论!

数学建模可以用来做哪些有趣的事

6. 数学建模是什么,他有什么用?

数学建模是数学分支,作用是根据结果去解决实际问题。
数学建模,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。
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。

应用:
自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。
经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充,使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

7. 数学建模是什么???它有什么作用???

数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。 

    我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。 

    数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。 

    数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,进入20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在即将进入21世纪的知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国或经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数学理伦与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。 

    应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立教学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分折和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路,与我国高校的其它数学类课程相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点,数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程,提高他们分折问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好问题启发,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生 积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索,努力进取的学风,培养学生从事科研工作的初步能力,培养学生团结协作的精神、形成一个生动活泼的环境和气氛,教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数举素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包的使用等等“短课程”(或讲座),用的学时不多,多数是启发性的讲一些基本的概念和方法,主要是靠同学们自己去学,充分调动同学们的积极性,充分发挥同学们的潜能。培训中广泛地采用的讨论班方式,同学自己报告、讨论、辩论,教师主要起质疑、答疑、辅导的作用,竞赛中一定要使用计算机及相应的软件,如Mathemathmatica,Matlab,Mapple,甚至排版软件等。

数学建模是什么???它有什么作用???

8. 数学建模是什么东东

  数学建模:就是通过计算得到的结果来解释实际问题,并接受实际的检验,来建立数学模型的全过程。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划,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(MathematicalModeling)。
  不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解(通常借助计算机);数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。
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