理工学院:展望美国大学生数学建模竞赛
1月11号,温州肯恩大学建模队在数学系教授Dr.ChunTe Lee的指导下正式开展数学建模集训。参与这次集训的同学都将于2021年2月5日至2月9日参加2021年美国大学生数学建模竞赛。
数学建模,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行转化,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,进行简化假设,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。
数学建模主要有五个步骤。第一步是提出问题,列出问题中涉及到的变量和相关单位,并用准确的数学表达式给出问题的目标。第二步是选择合适的建模方法。一般来说这一步的成功需要经验以及熟练掌握数学建模的基本模型。第三步是推导模型的公式,就是将第一步中得到的问题重新表达成第二部选定的建模方法所需要的形式。第四步则是求解模型,将第二步中所选方法应用于第三步得到的表达式中,并采取适当的技术,比如说计算机代数系统,图形,数值计算的软件来扩大解决问题的范围,减少计算错误。第五步是回答问题,在这一步中,要用非技术性的语言将第四步的结果重新表述,并且用通俗易懂,较为简洁的形式给出解答。
Dr. Lee 给同学们介绍了许多常用的数学模型,比如说层次分析法,灰色预测模型,微分方程模型等等。层次分析法这是一种定性和定量相结合的,系统的,层次化的分析方法,可以帮助我们解决生活中很多的决策问题。而灰色预测模型则是通过少量的,不完全的信息,建立数学模型做出预测的一种预测方法。为了让建立的模型更加清晰的展示,同学们使用了MATLAB来进行运算和进行可视化处理。
除了课堂上模型的教授,Dr. Lee还给每一组都布置了相应的作业。目的是让同学们更加熟练掌握这些模型,同时也可以促进每一组的组员配合更加的默契。为了让同学们更加熟练掌握MATLAB的使用,减少在建模比赛遇到的困难。Dr. Lee 还准备了MATLAB的帮助文档,督促同学们每天进行练习。
随着数学、统计学和计算机科学的蓬勃发展,数学建模也被广泛地使用在各个学科领域里。比如某门学科前面带上计算、计量、信息、分析、优化、运筹、统计这样词汇的学科或科目,一般都涉及了数学建模。比如计算物理、计算化学、计算数学、生物信息学、计量经济学、商业分析等。数学建模已经成为一种能够普遍实施的技术。
最后,祝每一个参加数学建模比赛的同学能够取得优异的成绩!
文字丨金佳妮
图片丨金佳妮