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教学改革

【创新时代】——计算机在数学建模中的作用

发布时间:2018-07-23 17:08:16 阅读量: 3540

        在利用数学方法分析和解决实际问题时,要求从实际错综复杂的关系中找出其内在的规律,然后用数学的语言--即数字、公式、图表、符号等刻画和描述出来,然后经过数学与计算机的处理--即计算、迭代等得到定量的结果,供人们进行分析、预报、决策和控制,这种把实际问题进行合理的简化假设归结为数学问题并求解的过程就是建立数学模型,简称建模。


        而这种成功的方法和技术反映在培养专门人才的大学教学活动中,就是数学建模教学和竞赛。数学建模简而言之就是应用数学模型来解决各种实际问题的过程,也就是通过对实际问题的抽象、简化、确定变量和参数,并应用某些规律建立变量与参数间的关系的数学问题(或称一个数学模型),再借用计算机求解该数学问题,并解释、检验、评价所得的解,从而确定能否将其用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程 。

        计算机的产生正是数学建模的产物。第二次世界大战末期,美国为了研究弹道导弹;飞行轨迹的问题,迫切需要一种计算工具来代替人工计算。计算机在这样的背景下应运而生。计算机的产生与发展又极大地推动了数学建模活动。数学建模与实际生活密切相关,所采集到的数据量多,而月比较复杂。比如气象工作者为了得到准确的天气预报,离不开根据气象站、气象卫星汇集的气压、雨量、风速等资料建立的数学模型;生理医学专家有了药物浓度在人体内随时间和空间变化的数学模型就可以分析药物的疗效有效地指导临末用药;电视塔高度测量,银行贷款和分期付款等,往往计算量大,需要借助于计算机才能快捷、简便地完成。不仅计算机商速的运算能力,非常适合数学建模过程中的数值计算;它的大容量贮存能力以及网络通讯功能,也使得数学建模过程中资料存贮、检索变得方侧有效;它的多媒体化,使得数学建模中-些向题能在计算机上进行通真的模拟实验;它的智能化,能随时提醒、帮助我们进行数学模型求解。此外,像(几何画板》、《数学实验室一一立体几何入Maple、Mathlab、Mathcad、Mathematic、Mathtool以及SPSS.LINDO.SAS等-一批优秀软件的出现更使数学建模如虎添翼。

文:林健宇

图:林健宇



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