目前,數學模型還沒有統一而準確的定義,因為可以從不同角度定義不同的模型。但是,我們可以給出以下定義:「數學模型大約是現實世界的一部分,並且是為特殊目的而構造的抽象簡化結構。」具體而言,該數學模型用於特定目的,使用字母,數學方程式或其他數學符號建立的不等式,以及描述客觀事物及其內部聯繫特徵的圖表,圖像,框圖和其他數學結構表達式。一般來說,數學建模過程可以通過以下框圖顯示:
數學是根據實際應用的需要生成的。為了解決實際問題,必須建立數學模型。從這個意義上講,數學建模具有悠久的數學歷史。例如,歐幾裡得幾何是一個古老的數學模型,牛頓萬有引力定律也是數學建模的光輝典範。今天,數學已經以前所未有的廣度和深度滲透到其他科學技術領域。過去很少使用數學的領域現在正在迅速地量化和量化,需要建立大量的數學模型。尤其是,新技術和新工藝正在蓬勃發展,計算機的普及和廣泛應用,數學在許多高科技中起著非常關鍵的作用。因此,數學建模具有越來越重要的意義。
建立數學模型的方法和步驟:
1.模型準備
要了解問題的實際背景,闡明建模的目的,收集所有必要的信息並嘗試了解對象的特徵。
2.模型假設
根據對象的特徵和建模的目的,對問題進行必要而合理的簡化以及使用精確的語言進行假設是建模的關鍵步驟。如果考慮到問題的所有因素,那麼無疑是一種勇敢卻鮮為人知的行為。因此,出色的建模者可以充分發揮想像力,洞察力和判斷力,並且善於區分優先級並制定處理方法。很簡單,嘗試使問題線性和統一。
3.模型組成
根據假設分析對象的因果關係,並使用對象的內部定律和適當的數學工具來構造各種量之間的方程關係或其他數學結構。此時,我們將進入廣闊的應用數學世界。在老年人的膝蓋上,有許多可愛的孩子,他們的數量和可能性很高。它們是圖論,排隊論,線性規劃,博弈論等。很多真的很無聊。一個大國,沒有天堂。但是,我們應該記住,建立數學模型是為了讓更多的人了解並可以應用它,因此工具越簡單,它就越有價值。
4.模型求解
各種傳統的和現代的數學方法,尤其是計算機技術,都可以用來求解方程式,繪製圖形,證明定理,邏輯運算和數值運算。解決實際問題通常需要複雜的計算。在許多情況下,系統運行條件必須由計算機模擬。因此,編程和熟悉數學軟體包的能力非常重要。
5.模型分析
對模型解執行數學分析。 「查看山脊和峰的側面,距離是不同的」,是否可以對模型結果進行詳細而精確的分析,將決定您的模型是否可以達到更高的水平。還請記住,無論哪種情況,都需要進行錯誤分析和數據穩定性分析。