数学模型心得

《数学模型》学习心得

在大三的上半学期我选的是数学建模这门课程,因为我从小就爱学数学。我的专业是艺术设计,但是我仍然对数学充满兴趣,在数学建模的课程中我学到了很多知识,知道数学建模其实就应用在我们的生活中,科学,艺术,生活都体现着它的魅力。

通过上数学建模这门课程和资料的查阅,我知道了学习数学模型的意义。说到意义就要说到它的价值,我们知道教育必须反映社会的实际需要,数学建模进入大学课堂,既顺应时代发展的潮流,也符合教育改革的要求。对于数学教育而言,既应该让学生掌握准确快捷的计算方法和严密的逻辑推理,也需要培养学生用数学工具分析解决实际问题的意识和能力,传统的数学教学体系和内容无疑偏重于前者,而开设数学建模课程则是加强后者的一种尝试,数学建模的初衷是为了帮助大家提升分析问题,解决问题的能力。

我认为学习数学模型的意义有如下几点:

一、 学习数学模型我们可以参加数学建模竞赛,而数学建模竞赛是为了促进数学建模的发展而应运而生的,它可以培养大家的竞赛能力、抗压能力、问题设计能力、搜索资料的能力、计算机运用能力、论文写作与修改完善能力、语言表达能力、创新能力等科学综合素养,它让大家从传统的知识培养转变到能力的培养,让我们的思想追求有了质的变化!这也是我们现代教育所追求的。

二、 学习数学可以提升我的逻辑思维能力和运算等抽象能力,但好多人觉得数学和实际遥不可及,可是呢,数学建模则成为了解决这种现象的杀手锏,因为数学建模就是为了培养大家的分析问题和分解决问题的能力。 根据学习我总结了数学建模的基本步骤:

一、 问题分析。

1、 总体设计。将分析过程中的问题要点用文字记录下来;将问题结构化。

2、合理分析、选取基本要素。

3、启发式的思维方法。首先应集思广益充分发挥集体的力量,然后从各种角度分析考虑问题。

二、合理假设。

1、基本假设。变量、参数的定义,以及根据有关“规律”作出的变量间相互关系的假定。

2、其他假设。暂忽略因素、限定系统边界、说明模型应用范围以及局部进程中的二次假设等。

三、模型构造。

四、模型求解和检验。

我们这门课所学到的相关数学建模的一些类型大致为初等模型、简单的优化模型、数学规划模型、微分方程模型、稳定性模型、差分方程模型、离散模型、概率模型、统计回归模型等 。其中所用到的方法大致为量纲分析方法、集合分析方法、线性规划方法、整体规划方法、非线性规划方法、微分方程方法、差分方程方法、差值与拟合

方法、概率统计方法、回归分析方法等。学习中遇到的相关软件为MATIAB、LINGO、SAS软件等。

我们都知道数学模型主要是将现实对象的信息加以翻译、归纳而得到的产物。我们通过对数学模型的假设、求解、验证,以得到数学上的解答,再经过翻译回到现实对象,给出分析、决策的结果。随着科学技术的迅速发展,数学模型这个词汇越来越多的出现在现代人的生产、工作和社会活动中。电气工程师必须建立所要控制的生产过程的数学模型,用这个模型对控制装置作出相应的设计和计算,才能实现有效的过程控制。生理学家通过对药物浓度在人体内随时间和空间的便把话而建立数学模型,如此就可以分析药物的疗效,有效地指导临床用药等等。这些都用到数学模型。而在学习数学模型这一课程之前,我们面对这些问题时,解决它的方法往往是一种习惯性的思维方式,只知道该这样做,却不很清楚为什么会这样做,数学发展到今天,我们这种陈旧的思考方式己经在被数学建模训练中培养出的角度多样化、层次分明、从本质上区分问题的新颖多维的思考方式所替代。这种凝聚了许多优秀方法为一体的思考方式一旦被我们把握,它就转化成了我们自身的素质,不仅在我们以后的学习工作中继续发挥作用,同时也为我们的成长道路铺了几块平坦的砖块。

于是,自己必须要充分利用图书馆和网络的作用,查阅各种有关资料,以尽量获得比较全面的知识和信息。在这过程中,对自己眼界的开阔,知识的扩展无疑大有好处,各学科的交叉渗透更有利于自己提高解决复杂问题的能力。毫不夸张的说,建模过程挖掘了我们的潜

能,使我们对自己的能力有了新的认识,特别是自学能力得到了极大的提高,而且思想的交锋也迸发出了智慧的火花,从而增加了继续深入学习数学的主动性和积极性。再次,数学建模也培养了我们的概括力和想象力,也就是要一眼就能抓住问题的本质所在。我们只有先对实际问题进行概括归纳,同时在允许的情况下尽量忽略各种次要因素,紧紧抓住问题的本质方面,使问题尽可能简单化,这样才能解决问题。其实,在我们做论文之前,考虑到的因素有很多,如果把这一系列因数都考虑的话,将会花费更多的时间和精神。因此,在我们考虑一些因素并不是本质问题的时候,我就将这些因数做了假设以及在模型的推广时才考虑。这就使模型更加合理和理想。数学建模还能增强我们的抽象能力以及想象力。对实际问题再进行“翻译”,即进行抽象,要用数学语言、数学符号和数学公式将它们准确的表达出来。

一个看似复杂的实际问题,通过建立数学模型就能很好的将抽象的问题转化为实际问题,并且可以通过数学软件将问题进行分析与解答。同时,我觉得,团队精神是数学建模是否取得好成绩的最重要的因素。因为很多时候,一个人的思考是不全面的,只有大家一起讨论才有可能把问题搞清楚,因此无论做任何板块,三个人要一起齐心才行,只靠一个人的力量,要在短时间内写出一篇高水平的文章几乎是不可能的。总之,数学建模能够带给我很多知识,不管是有关我的专业知识,还是其他方面的,它都能很好地锻炼我!

在我们现在看来数学建模所要解决的问题决一般不是单一学科问题,它除了要求我们有扎实的数学知识外,还需要我们不停地去学

习和查阅相关资料,除了要学习许多数学分支问题外,还要了解工厂生产、经济投资、消费水平等方面的知识,这些知识决不是任何专业中都能涉及得到的。如此,数学建模能极大地拓宽和丰富我们的内涵,让我们感到了学习和掌握知识的重要性,当然也让我们领悟到了“学习是不断发现真理的过程”这句话的真谛,这些知识必将为我们将来的学习工作打下坚实的基础。

 

第二篇:学习数学建模的心得

学习数学建模的心得

通过对专题七的学习,我知道了数学探究与数学建模在中学中学习的重要性,知道了什么是数学建模,数学建模就是把一个具体的实际问题转化为一个数学问题,然后用数学方法去解决它,之后我们再把它放回到实际当中去,用我们的模型解释现实生活中的种种现象和规律。

知道了数学建模的几点要求:一个是问题一定源于学生的日常生活和现实当中,了解和经历解决实际问题的过程,并且根据学生已有的经验发现要提出的问题。同时,希望同学们在这一过程中感受数学的实用价值和获得良好的情感体验。当然也希望同学们在这样的过程当中,学会通过实际上数学探究本身应该说在平时教学当中,老师有些在课堂上也是这样教学的,他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式,首先就是这个问题就是有点儿全新性,解决的方案不是很明了,这样学生要有一个尝试,一个探索的过程查询资料等手段来获取信息,之后采取各种合作的方式解决问题,养成与人交流的能力。实际上数学探究本身应该说在平时教学当中,老师有些在课堂上也是这样教学的,他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式,首先就是这个问题就是有点儿全新性,解决的方案不是很明了,这样的话学生要有一个尝试,一个探索的过程。数学探究活动的关健词就是探究,探究是一个活动或者是一个过程,也是一种学习方式,我们比较强调是用这样的方式影响学生,让他主动的参与,在这个活动当中得到更多的知识。探究的结果我们认为不一定是最重要的,当然我们希望探究出来一个结果,通过这种活动影响学生,改变他的学习方式,增加他的学习兴趣和能力。我们也关心,大家也可以看到在标准里面,有非常突出的数学建模的这些内容,但是它的要求、定位和为什么把这些领域加到我的标准当中,你应该怎么看待这部分内容

学习数学建模的心得(2):

一年一度的全国数学建模大赛于XX年x月x日上午8点拉开战幕,各队在3天72小时内对一个现实中的实际问题进行模型建立,求解和分析。确定题目后,我们队三人分头行动,一人去图书馆查阅资料,一人在网上搜索相关信

息,一人建立模型,通过三人的努力,在前两天中建立出两个模型并编程求解,经过艰苦的奋斗,终于在第三天完成了论文的写作。在这三天里我感触很深,现将心得体会写出,希望与大家交流。

1. 团队精神:

团队精神是数学建模是否取得好成绩的最重要的因素,一队三个人要相互支持,相互鼓励。切勿自己只管自己的一部分(数学好的只管建模,计算机好的只管编程,写作好的只管论文写作),很多时候,一个人的思考是不全面的,只有大家一起讨论才有可能把问题搞清楚,因此无论做任何板块,三个人要一起齐心才行,只靠一个人的力量,要在三天之内写出一篇高水平的文章几乎是不可能的。

2. 有影响力的leader:

在比赛中,leader是很重要的,他的作用就相当与计算机中的cpu,是全队的核心,如果一个队的leader不得力,往往影响一个队的正常发挥,就拿选题来说,有人想做a题,有人想做b题,如果争论一天都未确定方案的话,可能就没有足够时间完成一篇论文了,又比如,当队中有人信心动摇时(特别是第三天,人可能已经心力交瘁了),leader应发挥其作用,让整个队伍重整信心,否则可能导致队伍的前功尽弃。

3. 合理的时间安排:

做任何事情,合理的时间安排非常重要,建模也是一样,事先要做好一个规划,建模一共分十个板块(摘要,问题提出,模型假设,问题分析,模型假设,模型建立,模型求解,结果分析,模型的评价与推广,参考文献,附录)。你每天要做完哪几个板块事先要确定好,这样做才会使自己游刃有余,保证在规定时间内完成论文,以避免由于时间上的不妥,以致于最后无法完成论文。

4. 正确的论文格式:

论文属于科学性的文章,它有严格的书写格式规范,因此一篇好的论文一定要有正确的格式,就拿摘要来说吧,它要包括6要素(问题,方法,模型,算法,结论,特色),它是一篇论文的概括,摘要的好坏将决定你的论文是否吸引评委的目光,但听阅卷老师说,这次有些论文的摘要里出现了大量的图表和程序,这都是不符合论文格式的,这种论文也不会取得好成绩,因此我们写论文时要端正态度,注意书写格式。

5. 论文的写作:

我个人认为论文的写作是至关重要的,其实大家最后的模型和结果都差不多,为什么有些队可以送全国,有些队可以拿省奖,而有些队却什么都拿不到,这关键在于论文的写作上面。一篇好的论文首先读上去便使人感到逻辑清晰,有条例性,能打动评委;其次,论文在语言上的表述也很重要,要注意用词的准确性;另外,一篇好的论文应有闪光点,有自己的特色,有自己的想法和思考在里面,总之,论文写作的好坏将直接影响到成绩的优劣。

6. 算法的设计:

算法设计的好坏将直接影响运算速度的快慢,建议大家多用数学软件(mathematice,matlab,maple, mathcad,lindo,lingo,sas等),这里提供十种数学建模常用算法,仅供参考:

1)蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法)

2)数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用matlab作为工具)

3)线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用lindo、lingo软件实现)

4)图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备)

5)动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中)

6)最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用)

7)网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具)

8)一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的)

9)数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用)

10)图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用matlab进行处理)

以上便是我参加这次数学建模竞赛的一点心得体会,只当贻笑大方,不过就数学建模本身而言,它是魅力无穷的,它能够锻炼和考查一个人的综合素质,也希望广大同学能够积极参与到这项活动当中来。

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