数学建模讲座心得体会
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数学建模讲座心得体会
【篇一:数学建模个人认识和心得体会】
数学建模的体会思考
经过这段时间的学习,了解了更多的关于这门学科的知识,可以说
是见识了很多很多,作为一个数学系的学生,一直都有一个疑问,
数学的应用在那里。对了,就在这里,在这里,我看到了很多,也
学到了很多,关于各个学科,各个领域,都少不了数学,都是用建
模的思想,来解决实际问题,很神奇。
数学建模给了我很多的感触:它所教给我们的不单是一些数学方面
的知识,更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我
们全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分
析能力得到很好的锻炼和提高。它还让我了解了多种数学软件,以
及运用数学软件对模型进行求解。
数学模型主要是将现实对象的信息加以翻译,归纳的产物。通过对
数学模型的假设、求解、验证,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。其实,数学建模对我们来说
并不陌生,在我们的日常生活和工作中,经常会用到有关建模的概念。例如,我们平时出远门,会考虑一下出行的路线,以达到既快
速又经济的目的;一些厂长经理为了获得更大的利润,往往会策划
出一个合理安排生产和销售的最优方案??这些问题和建模都有着很
大的联系。而在学习数学建模训练以前,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,现在,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多角度、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
考方式一旦被你把握,它就转化成了你自身的素质,不仅在你以后
的学习工作中继续发挥作用,也为你的成长道路印下了闪亮的一页。数学建模所要解决的问题决不是单一学科问题,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资料,除了我
们要学习许多数学分支问题外,还要了解工厂生产、经济投资、保
险事业等方面的知识,这些知识决不是任何专业中都能涉猎得到的。它能极大地拓宽和丰富我们的内涵,让我们感到了知识的重要性,
也领悟到了“学习是不断发现真理的过程”这句话的真谛所在,这些
知识必将为我们将来的学习工作打下坚实的基础。从现在我们的学
习来看,我们都是直接受益者。就拿数学建模比赛写的论文来说。
原本以为这是一件很简单的事,但做起来才发觉事情并没有想象中
的简单。因为要解决问题,凭我们现有的知识根本不够。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,要用我们熟悉的数学语言、数学符号和数学公式
将它
们准确的表达出来。
下面用一个具体的实例,来介绍建模的具体应用:
传染病问题的研究
一﹑模型假设
1.在疾病传播期内所考察的地区范围不考虑人口的出生、死亡、流
动等种群动力因素。总人口数n(t)不变,人口始终保持一个常数n。
人群分为以下三类:易感染者(susceptibles),其数量比例记为s(t),表示t时刻未染病但有可能被该类疾病传染的人数占总人数的比例;
感染病者(infectives),其数量比例记为i(t),表示t时刻已被感染成
为病人而且具有传染力的人数占总人数的比例;恢复者(recovered),其数量比例记为r(t),表示t时刻已从染病者中移出的人数(这部分
人既非已感染者,也非感染病者,不具有传染性,也不会再次被感染,他们已退出该传染系统。)占总人数的比例。
二﹑模型构成
在以上三个基本假设条件下,易感染者从患病到移出的过程框图表示如下:
在假设1
s(t) + i(t) + r(t) = 1
对于病愈免疫的移出者的数量应为
ndr??ni dt
不妨设初始时刻的易感染者,染病者,恢复者的比例分别为s0(s0>0),i0(i0>0),r0=0. sir基础模型用微分方程组表示如下: ?di?dt??si??i
??ds????si
?dt
?dr?dt??i?
s(t) , i(t)的求解极度困难,在此我们先做数值计算来预估计s(t) ,i(t)的一般变化规律。
三﹑数值计算
a=1;b=0.3;
y=[a*x(1)*x(2)-b*x(1);-a*x(1)*x(2)];
ts=0:50;
x0=[0.20,0.98];
[t,x]=ode45(ill,ts,x0);
四﹑相轨线分析
我们在数值计算和图形观察的基础上,利用相轨线讨论解i(t),s (t)的性质。
d = {(s,i)| s≥0,i≥0 ,s + i ≤1}
利用积分特性容易求出方程(5)的解为:i?(s0?i0)?s?1
?lns (7) s0
在定义域d内,(6)式表示的曲线即为相轨线,如图3所示.其中箭头表示了随着时间t的增加
s(t)和i(t)的变化趋向
下面根据(3),(17)式和图9分析s(t),i(t)和r(t)的变化情况(t→∞时它们的极限值分别记作s?, i?和r?).
1. 不论初始条件s0,i0如何,病人消失将消失,即:i0?0
2.最终未被感染的健康者的比例是 ,在(7)式中令i=0得到, 是方程
s0?i0?s??1
?lns??0 s0
1im?s0?i0?1?ln?s0) ?
如图3中由p1(s0,i0)出发的轨线