數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)的重要性

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系及重要性摘要：在當(dāng)今科技發(fā)達(dá)的今天，計(jì)算機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，也為數(shù)學(xué)建模的計(jì)算提供了有力工具。本文淺談了數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)在人類生產(chǎn)和生活中的重要性。關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模 計(jì)算機(jī) 重要性 當(dāng)今社會(huì)計(jì)算機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用了，在計(jì)算機(jī)的協(xié)助下許多問題的求解變得簡(jiǎn)單、方便、快捷。而數(shù)學(xué)建模是把現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際問題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗(yàn)證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來解釋現(xiàn)實(shí)問題。在科技迅猛發(fā)展的今天計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)建模在人類的生存和發(fā)展中都具有舉足輕重的作用。一、 數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)其一、我們?cè)谀Ｐ?/p>

2、求解時(shí),有些計(jì)算單純的用紙和筆是難以完成的，這就需要利用計(jì)算機(jī)上機(jī)計(jì)算、編制軟件、繪制圖形等,當(dāng)結(jié)果通過計(jì)算機(jī)算出后也必須通過打印機(jī)隨時(shí)進(jìn)行輸出。其二、數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)對(duì)計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)也起著極大推動(dòng)作用,如報(bào)考計(jì)算機(jī)方向的研究生時(shí),對(duì)數(shù)學(xué)的要求非常高;在進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究時(shí),也要求有極強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底才能寫出具有相當(dāng)深度的論文,計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展也是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的,許多為計(jì)算機(jī)的發(fā)展方面做出杰出貢獻(xiàn)的人，在數(shù)學(xué)方面也頗有造詣。我們?cè)谟龅揭恍?shí)際問題時(shí)往往需要計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)建模同時(shí)應(yīng)用才能解決問題，否則問題將無法進(jìn)行。數(shù)學(xué)問題與計(jì)算機(jī)通常采用一些數(shù)學(xué)軟件（lingo,Matlab,MathCAD

3、等等）的命令來描述算法，既簡(jiǎn)單又容易操作。例如下面有這樣一道題就是利用數(shù)學(xué)軟件lingo求解的。例1 某工廠有兩條生產(chǎn)線,分別用來生產(chǎn)M和P兩種型號(hào)的產(chǎn)品,利潤(rùn)分別為200元每個(gè)和300元每個(gè),生產(chǎn)線的最大生產(chǎn)能力分別為每日100和120,生產(chǎn)線沒生產(chǎn)一個(gè)M產(chǎn)品需要1個(gè)勞動(dòng)日(1個(gè)工人工作8小時(shí)稱為1個(gè)勞動(dòng)日)進(jìn)行調(diào)試、檢測(cè)等工作,而每個(gè)P產(chǎn)品需要2個(gè)勞動(dòng)日,該工廠每天共計(jì)能提供160個(gè)勞動(dòng)日,假如原材料等其他條件不受限制,問應(yīng)如何安排生產(chǎn)計(jì)劃,才能使獲得的利潤(rùn)最大？解 設(shè)兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)量分別為和,則該問題的數(shù)學(xué)模型為: 目標(biāo)函數(shù) 約束條件 編寫LINGO程序如下:MODEL:SETS:SHC

4、/1,2 /:A,B,C,X; YF/1,2,3 /:J;ENDSETSDATA:A=1,2 ; B=100,120; C=200,300; ENDDATAMAX=SUM(SHC:C*X);FOR(SHC(I):X(I)B(I); SUM(SHC(I):A(I)*X(I)=160;END 程序運(yùn)行結(jié)果如下Global optimal solution found. Objective value: 29000.00 Total solver iterations: 0Variable Value Reduced CostA( 1) 1.000000 0.000000A( 2) 2.000000

5、 0.000000B( 1) 100.0000 0.000000B( 2) 120.0000 0.000000C( 1) 200.0000 0.000000C( 2) 300.0000 0.000000X( 1) 100.0000 0.000000X( 2) 30.00000 0.000000J( 1) 0.000000 0.000000 J( 2) 0.000000 0.000000 J( 3) 0.000000 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price 1 29000.00 1.000000 2 0.000000 50.00000 3 90.00000

6、 0.000000 4 0.000000 150.0000最優(yōu)解為最優(yōu)值為.即每天生產(chǎn)100個(gè)M產(chǎn)品30個(gè)P產(chǎn)品,可獲得29000元利潤(rùn).可見數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)共同為問題求解提供了有效的手段，對(duì)其它課程的輔助學(xué)習(xí)幫助也是極大的。二、 數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)共同促進(jìn)科學(xué)問題的探索在自然科學(xué)中許多問題都被歸結(jié)為了某些數(shù)學(xué)問題，數(shù)學(xué)建模將這些應(yīng)用問題的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性用數(shù)據(jù)和圖形的方式多方面描述，有助于問題的解決。數(shù)學(xué)建模問題絕大部分來自一些具體的科研課題或?qū)嶋H工程問題,而不同于普通的數(shù)學(xué)習(xí)題或競(jìng)賽題。數(shù)學(xué)建模問題的特點(diǎn)是:面向現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用,有相關(guān)的科研背景,綜合性強(qiáng),涉及面廣,因素關(guān)系復(fù)雜,缺乏足夠的

7、規(guī)范性,難以套用傳統(tǒng)成熟的解決手段,數(shù)據(jù)量龐大,可采取的算法也比較復(fù)雜,結(jié)果具有一定的彈性空間,需要一定的伴隨條件,許多問題得到的只能是近似解。這些難度大、工作量大問題都需要數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)共同合作來解決。由此可見，二者在科學(xué)問題的探索上作用極大、密不可分的。三、 數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)共同完成優(yōu)秀的課件為了提高教學(xué)效率，學(xué)生對(duì)教師制作課件的水平也越來越高，這就需要我們制作出非常優(yōu)秀的數(shù)學(xué)課件，制作數(shù)學(xué)課件需要使用大量的數(shù)學(xué)對(duì)象（數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)表格、數(shù)學(xué)圖形等）。數(shù)學(xué)建模利用相關(guān)的軟件就可以完成復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算機(jī)和符號(hào)運(yùn)算。而且數(shù)學(xué)軟件的HTML、TeX圖形輸出格式，可以直接用于課件的創(chuàng)作。

8、有些軟件可以得到數(shù)學(xué)符號(hào)和公式的數(shù)學(xué)排版系統(tǒng)，這樣就避免了輸入公式和符號(hào)的麻煩，同時(shí)老師和學(xué)生們也可以利用一些軟件（Flash,Firework.Dreamweaver等）和與之相結(jié)合，并稍加潤(rùn)色，就會(huì)成為高水平的數(shù)學(xué)課件樣本。四、 數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)課的實(shí)用性都非常強(qiáng)我身邊從事教育的朋友對(duì)數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)課都非常感興趣，我想原因在于這兩門課程的實(shí)用性都非常強(qiáng)。數(shù)學(xué)模型是利用數(shù)學(xué)語言模擬現(xiàn)實(shí)的模實(shí)的模型，是用來解釋現(xiàn)實(shí)問題的。而計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)人類生產(chǎn)、生活必備之物。大到世界各國(guó)、小到各個(gè)家庭都應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)，它能幫助人類把復(fù)雜性的問題簡(jiǎn)單化，從而也推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步、人類的發(fā)展。因此，我相信數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)一樣會(huì)越來越受到人們的重視。五、 數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)一樣應(yīng)該在各學(xué)校早點(diǎn)開設(shè)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)課程小學(xué)有的已經(jīng)開