數學模型的相關概念及意義等理論內容

2021-10-12 20:47:07 字數 1391 閱讀 2153

《數學模型(第五版)》姜啟源、謝金星、葉俊的書籍第一章內容的概括總結。

1.原型、模型是一對對偶體。

(1)原型:現實生活中的實際物件。

(2)模型:對原型進行資訊壓縮的原型替代品。

2.按模型替代原型的方法來分類:

則模型可以分成:

3.而物質模型又包括:

(1)直觀模型(把原型按一定的比例進行變換,主要就是追求外觀逼真)。

(2)物理模型(為了特殊目的,按與原型相似的原理構造模型,其不僅有原型外觀,還可以用來做實驗)。

4.理想模型包括:

(1)思維模型(是人對於原型的反覆認知,把知識以經驗的形式儲存在大腦,根據思維/直覺做事(比如:開車))。

(2)符號模型(擁有一些符號的情況下,按一定的形式組合符號用來描述原型)。

(3)數學模型((大方向下的概念)又數字、字母及其他數學符號組成的,描述現實物件數量規律的數學公式、圖形、演算法)。

5.數學模型(詳細描述下的概念):對於現實的乙個特定物件,為了乙個特定目的,根據特有的內在規律,做出一些必要的簡化假設,運用適當的教學工具,得到的乙個數學結構。

6.數學模型的建模方法,大方向上分為:

7.機理分析:對事物特性有認識,找出內部機理的數量規律。建的模有物理、現實意義。

8.測試分析:將研究物件看成黑箱,對其輸入、輸出的資料進行測量與統計分析,按一定規則,選擇與資料擬合最好的模型。

9.數學建模的一般步驟:

模型準備(了解研究物件背景,明確建模目的,收集大量資料,初步確定用哪乙個模型)。

模型假設(根據物件,抓住研究時需要的本質,忽略干擾因素的影響,做出假設)。

模型構成(根據假設,建模)。

模型求解(求解的方法有(列舉部分):解方程、畫圖)。

模型分析(對模型求解的結果進行分析(比如:誤差分析))。

模型檢驗(將模型求解和模型分析的結果帶回問題,與資料、問題中可能出現的現象進行比較)。

模型應用

10.數學模型的建模過程可大致分為:

表述(比如:歸納法)

求解(比如:演繹法)

解釋驗證

11.數學模型特點:

模型的逼真性、可行性

模型的漸進性(對於複雜的模型,可以進行多次迭代等)

模型的強健性(在觀測資料發生變化是,模型的引數也會隨著變化)

模型的可轉移性(比如:為了物理領域的某種事情而建立的模型,在條件合適的時候,也可以轉移到社會領域來使用)

模型的非預製性(無法事先準備好模型來應對事件,當事件發生後才可以依照需求來建設)

模型的條理性

模型的技藝性

模型的侷限性

12.數學模型分類(以下所列舉的並不是全部,只是一部分):

13.數學建模具體應用方面:

14.數學建模在現實中的應用(以下所列舉的並不是全部,只是一部分):

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