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数学模型的研究论文

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数学模型的研究论文

数学建模论文范文一篇,带例题,结构格式要求有摘要、关键词、问题背景、建模过程、模型解释、小结、参考文献点一下就可以进去了,希望你早日完成论文。祝你顺利资料什么的都有,论文相关的。加油!

数学建模内容摘要:数学作为现代科学的一种工具和手段,要了解什么是数学模型和数学建模,了解数学建模一般方法及步骤。关键词:数学模型、数学建模、实际问题伴随着当今社会的科学技术的飞速发展,数学已经渗透到各个领域,数学建模也显得尤为重要。数学建模在人们生活中扮演着重要的角色,而且随着计算机技术的发展,数学建模更是在人类的活动中起着重要作用,数学建模也更好的为人类服务。一、数学模型数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到一个数学结构.简单地说:就是系统的某种特征的本质的数学表达式(或是用数学术语对部分现实世界的描述),即用数学式子(如函数,图形,代数方程,微分方程,积分方程,差分方程等)来描述(表述,模拟)所研究的客观对象或系统在某一方面的存在规律.随着社会的发展,生物,医学,社会,经济……,各学科,各行业都涌现现出大量的实际课题,急待人们去研究,去解决.但是,社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才,而更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题,取得经济效益和社会效益.他们不是为了应用数学知识而寻找实际问题(就像在学校里做数学应用题),而是为了解决实际问题而需要用到数学.而且不止是要用到数学,很可能还要用到别的学科,领域的知识,要用到工作经验和常识.特别是在现代社会,要真正解决一个实际问题几乎都离不开计算机.可以这样说,在实际工作中遇到的问题,完全纯粹的只用现成的数学知识就能解决的问题几乎是没有的.你所能遇到的都是数学和其他东西混杂在一起的问题,不是"干净的"数学,而是"脏"的数学.其中的数学奥妙不是明摆在那里等着你去解决,而是暗藏在深处等着你去发现.也就是说,你要对复杂的实际问题进行分析,发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律,把这个实际问题化成一个数学问题,这就称为数学模型.数学模型具有下列特征:数学模型的一个重要特征是高度的抽象性.通过数学模型能够将形象思维转化为抽象思维,从而可以突破实际系统的约束,运用已有的数学研究成果对研究对象进行深入的研究.数学模型的另一个特征是经济性.用数学模型研究不需要过多的专用设备和工具,可以节省大量的设备运行和维护费用,用数学模型可以大大加快研究工作的进度,缩短研究周期,特别是在电子计算机得到广泛应用的今天,这个优越性就更为突出.但是,数学模型具有局限性,在简化和抽象过程中必然造成某些失真.所谓"模型就是模型"(而不是原型),即是指该性质.二、数学建模 数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践.即通过抽象,简化,假设,引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解.简而言之,建立数学模型的这个过程就称为数学建模.模型是客观实体有关属性的模拟.陈列在橱窗中的飞机模型外形应当象真正的飞机,至于它是否真的能飞则无关紧要;然而参加航模比赛的飞机模型则全然不同,如果飞行性能不佳,外形再象飞机,也不能算是一个好的模型.模型不一定是对实体的一种仿照,也可以是对实体的某些基本属性的抽象,例如,一张地质图并不需要用实物来模拟,它可以用抽象的符号,文字和数字来反映出该地区的地质结构.数学模型也是一种模拟,是用数学符号,数学式子,程序,图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略.数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识.这种应用知识从实际课题中抽象,提炼出数学模型的过程就称为数学建模.实际问题中有许多因素,在建立数学模型时你不可能,也没有必要把它们毫无遗漏地全部加以考虑,只能考虑其中的最主要的因素,舍弃其中的次要因素.数学模型建立起来了,实际问题化成了数学问题,就可以用数学工具,数学方法去解答这个实际问题.如果有现成的数学工具当然好.如果没有现成的数学工具,就促使数学家们寻找和发展出新的数学工具去解决它,这又推动了数学本身的发展.例如,开普勒由行星运行的观测数据总结出开普勒三定律,牛顿试图用自己发现的力学定律去解释它,但当时已有的数学工具是不够用的,这促使了微积分的发明.求解数学模型,除了用到数学推理以外,通常还要处理大量数据,进行大量计算,这在电子计算机发明之前是很难实现的.因此,很多数学模型,尽管从数学理论上解决了,但由于计算量太大而没法得到有用的结果,还是只有束之高阁.而电子计算机的出现和迅速发展,给用数学模型解决实际问题打开了广阔的道路.而在现在,要真正解决一个实际问题,离了计算机几乎是不行的.数学模型建立起来了,也用数学方法或数值方法求出了解答,是不是就万事大吉了呢 不是.既然数学模型只能近似地反映实际问题中的关系和规律,到底反映得好不好,还需要接受检验,如果数学模型建立得不好,没有正确地描述所给的实际问题,数学解答再正确也是没有用的.因此,在得出数学解答之后还要让所得的结论接受实际的检验,看它是否合理,是否可行,等等.如果不符合实际,还应设法找出原因,修改原来的模型,重新求解和检验,直到比较合理可行,才能算是得到了一个解答,可以先付诸实施.但是,十全十美的答案是没有的,已得到的解答仍有改进的余地,可以根据实际情况,或者继续研究和改进;或者暂时告一段落,待将来有新的情况和要求后再作改进. 应用数学知识去研究和和解决实际问题,遇到的第一项工作就是建立恰当的数学模型.从这一意义上讲,可以说数学建模是一切科学研究的基础.没有一个较好的数学模型就不可能得到较好的研究结果,所以,建立一个较好的数学模型乃是解决实际问题的关键之一.数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中,是培养和提高同学们应用所学知识分析问题,解决问题的能力的必备手段之一.三、数学建模的一般方法建立数学模型的方法并没有一定的模式,但一个理想的模型应能反映系统的全部重要特征:模型的可靠性和模型的使用性建模的一般方法:1.机理分析 机理分析就是根据对现实对象特性的认识,分析其因果关系,找出反映内部机理的规律,所建立的模型常有明确的物理或现实意义.(1) 比例分析法--建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法. (2) 代数方法--求解离散问题(离散的数据,符号,图形)的主要方法. (3) 逻辑方法--是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际 问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用. (4) 常微分方程--解决两个变量之间的变化规律,关键是建立"瞬时变化率"的表达式. (5) 偏微分方程--解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律.2.测试分析方法 测试分析方法就是将研究对象视为一个"黑箱"系统,内部机理无法直接寻求,通过测量系统的输入输出数据,并以此为基础运用统计分析方法,按照事先确定的准则在某一类模型中选出一个数据拟合得最好的模型. (1) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(2) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.(3) 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2,…,n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法.(4) 时序分析法--处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法.将这两种方法结合起来使用,即用机理分析方法建立模型的结构,用系统测试方法来确定模型的参数,也是常用的建模方法, 在实际过程中用那一种方法建模主要是根据我们对研究对象的了解程度和建模目的来决定.机理分析法建模的具体步骤大致可见左图.3.仿真和其他方法(1) 计算机仿真(模拟)--实质上是统计估计方法,等效于抽样试验.① 离散系统仿真--有一组状态变量.② 连续系统仿真--有解析表达式或系统结构图.(2) 因子试验法--在系统上作局部试验,再根据试验结果进行不断分析修改,求得所需的模型结构.(3) 人工现实法--基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标,并考虑到系统有关因素的可能变化,人为地组成一个系统.(参见:齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996)四、数学模型的分类数学模型可以按照不同的方式分类,下面介绍常用的几种.1.按照模型的应用领域(或所属学科)分:如人口模型,交通模型,环境模型,生态模型,城镇规划模型,水资源模型,再生资源利用模型,污染模型等.范畴更大一些则形成许多边缘学科如生物数学,医学数学,地质数学,数量经济学,数学社会学等.2.按照建立模型的数学方法(或所属数学分支)分:如初等数学模型,几何模型,微分方程模型,图论模型,马氏链模型,规划论模型等.按第一种方法分类的数学模型教科书中,着重于某一专门领域中用不同方法建立模型,而按第二种方法分类的书里,是用属于不同领域的现成的数学模型来解释某种数学技巧的应用.在本书中我们重点放在如何应用读者已具备的基本数学知识在各个不同领域中建模.3.按照模型的表现特性又有几种分法:确定性模型和随机性模型 取决于是否考虑随机因素的影响.近年来随着数学的发展,又有所谓突变性模型和模糊性模型.静态模型和动态模型 取决于是否考虑时间因素引起的变化.线性模型和非线性模型 取决于模型的基本关系,如微分方程是否是线性的.离散模型和连续模型 指模型中的变量(主要是时间变量)取为离散还是连续的.虽然从本质上讲大多数实际问题是随机性的,动态的,非线性的,但是由于确定性,静态,线性模型容易处理,并且往往可以作为初步的近似来解决问题,所以建模时常先考虑确定性,静态,线性模型.连续模型便于利用微积分方法求解,作理论分析,而离散模型便于在计算机上作数值计算,所以用哪种模型要看具体问题而定.在具体的建模过程中将连续模型离散化,或将离散变量视作连续,也是常采用的方法.4.按照建模目的分:有描述模型,分析模型,预报模型,优化模型,决策模型,控制模型等.5.按照对模型结构的了解程度分:有所谓白箱模型,灰箱模型,黑箱模型.这是把研究对象比喻成一只箱子里的机关,要通过建模来揭示它的奥妙.白箱主要包括用力学,热学,电学等一些机理相当清楚的学科描述的现象以及相应的工程技术问题,这方面的模型大多已经基本确定,还需深入研究的主要是优化设计和控制等问题了.灰箱主要指生态,气象,经济,交通等领域中机理尚不十分清楚的现象,在建立和改善模型方面都还不同程度地有许多工作要做.至于黑箱则主要指生命科学和社会科学等领域中一些机理(数量关系方面)很不清楚的现象.有些工程技术问题虽然主要基于物理,化学原理,但由于因素众多,关系复杂和观测困难等原因也常作为灰箱或黑箱模型处理.当然,白,灰,黑之间并没有明显的界限,而且随着科学技术的发展,箱子的"颜色"必然是逐渐由暗变亮的.五、数学建模的一般步骤建模的步骤一般分为下列几步:1.模型准备.首先要了解问题的实际背景,明确题目的要求,搜集各种必要的信息.2.模型假设.在明确建模目的,掌握必要资料的基础上,通过对资料的分析计算,找出起主要作用的因素,经必要的精炼,简化,提出若干符合客观实际的假设,使问题的主要特征凸现出来,忽略问题的次要方面.一般地说,一个实际问题不经过简化假设就很难翻译成数学问题,即使可能,也很难求解.不同的简化假设会得到不同的模型.假设作得不合理或过份简单,会导致模型失败或部分失败,于是应该修改和补充假设;假设作得过分详细,试图把复杂对象的各方面因素都考虑进去,可能使你很难甚至无法继续下一步的工作.通常,作假设的依据,一是出于对问题内在规律的认识,二是来自对数据或现象的分析,也可以是二者的综合.作假设时既要运用与问题相关的物理,化学,生物,经济等方面的知识,又要充分发挥想象力,洞察力和判断力,善于辨别问题的主次,果断地抓住主要因素,舍弃次要因素,尽量将问题线性化,均匀化.经验在这里也常起重要作用.写出假设时,语言要精确,就象做习题时写出已知条件那样.3.模型构成.根据所作的假设以及事物之间的联系, 利用适当的数学工具去刻划各变量之间的关系,建立相应的数学结构――即建立数学模型.把问题化为数学问题.要注意尽量采取简单的数学工具,因为简单的数学模型往往更能反映事物的本质,而且也容易使更多的人掌握和使用.4.模型求解.利用已知的数学方法来求解上一步所得到的数学问题,这时往往还要作出进一步的简化或假设.在难以得出解析解时,也应当借助计算机求出数值解.5.模型分析.对模型解答进行数学上的分析,有时要根据问题的性质分析变量间的依赖关系或稳定状况,有时是根据所得结果给出数学上的预报,有时则可能要给出数学上的最优决策或控制,不论哪种情况还常常需要进行误差分析,模型对数据的稳定性或灵敏性分析等.6.模型检验.分析所得结果的实际意义,与实际情况进行比较,看是否符合实际,如果结果不够理想,应该修改,补充假设或重新建模,有些模型需要经过几次反复,不断完善.7.模型应用.所建立的模型必须在实际中应用才能产生效益,在应用中不断改进和完善.应用的方式自然取决于问题的性质和建模的目的.参考文献:(1)齐欢《数学模型方法》,华中理工大学出版社,1996。(2)《数学的实践与认识》,(季刊),中国数学会编辑出版。

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研究生数学模型论文模板

数学建模论文格式模板以及要求

导语:伴随着当今社会的科学技术的飞速发展,数学已经渗透到各个领域,成为人们生活中非常重要的一门学科。下面是我分享的数学建模论文格式模板及要求,欢迎阅读!

(一)论文形式:科学论文

科学论文是对某一课题进行探讨、研究,表述新的科学研究成果或创见的文章。

注意:它不是感想,也不是调查报告。

(二)论文选题:新颖,有意义,力所能及。

要求:

有背景.

应用问题要来源于学生生活及其周围世界的真实问题,要有具体的对象和真实的数据。理论问题要了解问题的研究现状及其理论价值。要做必要的学术调研和研究特色。

有价值

有一定的应用价值,或理论价值,或教育价值,学生通过课题的研究可以掌握必须的科学概念,提升科学研究的能力。

有基础

对所研究问题的背景有一定了解,掌握一定量的参考文献,积累了一些解决问题的方法,所研究问题的数据资料是能够获得的。

有特色

思路创新,有别于传统研究的新思路;

方法创新,针对具体问题的特点,对传统方法的改进和创新;

结果创新,要有新的,更深层次的结果。

问题可行

适合学生自己探究并能够完成,要有学生的特色,所用知识应该不超过初中生(高中生)的能力范围。

(三)(数学应用问题)数据资料:来源可靠,引用合理,目标明确

要求:

数据真实可靠,不是编的数学题目;

数据分析合理,采用分析方法得当。

(四)(数学应用问题)数学模型:通过抽象和化简,使用数学语言对实际问题的一个近似描述,以便于人们更深刻地认识所研究的对象。

要求:

抽象化简适中,太强,太弱都不好;

抽象出的数学问题,参数选择源于实际,变量意义明确;

数学推理严格,计算准确无误,得出结论;

将所得结论回归到实际中,进行分析和检验,最终解决问题,或者提出建设性意见;

问题和方法的进一步推广和展望。

(五)(数学理论问题)问题的研究现状和研究意义:了解透彻

要求:

对问题了解足够清楚,其中指导教师的作用不容忽视;

问题解答推理严禁,计算无误;

突出研究的特色和价值。

(六)论文格式:符合规范,内容齐全,排版美观

1. 标题:是以最恰当、最简明的词语反映论文中主要内容的逻辑组合。

要求:反映内容准确得体,外延内涵恰如其分,用语凝练醒目。

2. 摘要:全文主要内容的简短陈述。

要求:

1)摘要必须指明研究的主要内容,使用的主要方法,得到的主要结论和成果;

2)摘要用语必须十分简练,内容亦须充分概括。文字不能太长,6字以内的文章摘要一般不超过3字;

3)不要举例,不要讲过程,不用图表,不做自我评价。

3. 关键词:文章中心内容所涉及的重要的单词,以便于信息检索。

要求:数量不要多,以3-5各为宜,不要过于生僻。

(七). 正文

1)前言:

问题的背景:问题的来源;

提出问题:需要研究的内容及其意义;

文献综述:国内外有关研究现状的回顾和存在的问题;

概括介绍论文的内容,问题的结论和所使用的方法。

2)主体:

(数学应用问题)数学模型的组建、分析、检验和应用等。

(数学理论问题)推理论证,得出结论等。

3)讨论:

解释研究的结果,揭示研究的价值, 指出应用前景, 提出研究的不足。

要求:

1)背景介绍清楚,问题提出自然;

2)思路清晰,涉及到得数据真是可靠,推理严密,计算无误;

3)突出所研究问题的难点和意义。

5. 参考文献:

是在文章最后所列出的文献目录。他们是在论文研究过程中所参考引用的主要文献资料,是为了说明文中所引用的的论点、公式、数据的来源以表示对前人成果的尊重和提供进一步检索的线索。

要求:

1)文献目录必须规范标注;

2)文末所引的文献都应是论文中使用过的文献,并且必须在正文中标明。

(七)数学建模论文模板

1. 论文标题

摘要

摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。

一般说来,摘要应包含以下五个方面的内容:

①研究的主要问题;

②建立的什么模型;

③用的什么求解方法;

④主要结果(简单、主要的);

⑤自我评价和推广。

摘要中不要有关键字和数学表达式。

数学建模竞赛章程规定,对竞赛论文的评价应以:

①假设的合理性

②建模的创造性

③结果的正确性

④文字表述的清晰性 为主要标准。

所以论文中应努力反映出这些特点。

注意:整个版式要完全按照《全国大学生数学建模竞赛论文格式规范》的要求书写,否则无法送全国评奖。

一、 问题的重述

数学建模竞赛要求解决给定的问题,所以一般应以“问题的重述”开始。

此部分的目的是要吸引读者读下去,所以文字不可冗长,内容选择不要过于分散、琐碎,措辞要精练。

这部分的内容是将原问题进行整理,将已知和问题明确化即可。

注意:在写这部分的内容时,绝对不可照抄原题!

应为:在仔细理解了问题的基础上,用自己的语言重新将问题描述一篇。应尽量简短,没有必要像原题一样面面俱到。

二、 模型假设

作假设时需要注意的问题:

①为问题有帮助的所有假设都应该在此出现,包括题目中给出的假设!

②重述不能代替假设! 也就是说,虽然你可能在你的问题重述中已经叙述了某个假设,但在这里仍然要再次叙述!

③与题目无关的假设,就不必在此写出了。

三、 变量说明

为了使读者能更充分的理解你所做的工作,

对你的模型中所用到的变量,应一一加以说明,变量的输入必须使用公式编辑器。 注意:

①变量说明要全 即是说,在后面模型建立模型求解过程中使用到的所有变量,都应该在此加以说明。

②要与数学中的习惯相符,不要使用程序中变量的写法

比如:一般表示圆周率;cba,, 一般表示常量、已知量;zyx,, 一般表示变量、未知量

再比如:变量21,aa等,就不要写成:a[0],a[1]或a(1),a(2)

四、模型的建立与求解

这一部分是文章的重点,要特别突出你的创造性的工作。在这部分写作需要注意的事项有:

①一定要有分析,而且分析应在所建立模型的前面;

②一定要有明确的模型,不要让别人在你的文章 中去找你的模型;

③关系式一定要明确;思路要清晰,易读易懂。

④建模与求解一定要截然分开;

⑤结果不能代替求解过程:必须要有必要的求解过程和步骤!最好能像写算法一样,一步一步的.写出其步骤;

⑥结果必须放在这一部分的结果中,不能放在附录里。

⑦结果一定要全,题目中涉及到的所有问题必须都有详细的结果和必须的中间结果!

⑧程序不能代替求解过程和结果!

⑨非常明显、显而易见的结果也必须明确、清晰的写在你的结果中!

⑩每个问题和问题之间以及5个小点之间都必须空一行。

问题一:

1.建模思路:

①对问题的详尽分析;

②对模型中参数的现实解释;这有助于我们抓住问题的本质特征,同时也会使数学公式充满生气,不再枯燥无味

③完成内容阐述所必需的公式推导、图表等

2.模型建立:

建立模型并对模型作出必要的解释

对于你所建立的模型,最好能对其中的每个式子都给出文字解释。

3.求解方法:

给出你的求解思路,最好能想写算法一样,写出你的算法。

4.求解结果:

你的求解结果必须精心设计(最好使用表格的形式),使人一目了然。

结果必须要全,对于你求解的一些必须的中间结果,也必须在这里反映出来。

5.模型的分析与检验

在计算出相应的结果之后,你必须对你的结果做出相应的解释。 因为你的结果往往是数学的结果,一般人无法理解。 你必须归纳出你的结论和建议。 这里主要应包括:

①这个结果说明了什么问题?

②是否达到了建模目的?

③模型的适用范围怎样?

④模型的稳定性与可靠性如何?

问题二:

问题三:

问题四:

问题五:

五、模型的评价与推广

这一部分应包括:

①你的模型完成了什么工作?达到了什么目的?得出了什么规律?

②你的建模方法是否有创造性?为今后的工作提供了什么思路?结果有什么理论或实际用途?

③模型中有何不足之处?有何改进建议?

④模型中有何遗留未解决的问题?以及解决这些问题可能的关键点和方向。

这一部分一定要有!

六、参考文献

引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料)必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中

书籍的表述方式为:

[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。

参考文献中期刊杂志论文的表述方式为:

[编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。

参考文献中网上资源的表述方式为:

[编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。

七、附录

不便于编入正文的资料都收集在这里。 应包括:

①某一问题的详细证明或求解过程; ②流程图;

③计算机源程序及结果;

④较繁杂的图表或计算结果(一般结果只要不超过A4一页,尽量都放在正文中)。

免责声明:本站文章信息来源于网络转载是出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。不保证信息的合理性、准确性和完整性,且不对因信息的不合理、不准确或遗漏导致的任何损失或损害承担责任。本网站所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据,如自行使用本网资料发生偏差,本站概不负责,亦不负任何法律责任,并保证最终解释权。

楼主你好,数学建模论文一般分为以下几个部分:首先是摘要,这个是全文的概述,里面包括这个模型的主题,以及几个需要解决问题的总体答案,比如对模型结果的阐述,或者对原来的安排评价是否合理等等。另外摘要最好控制在word一页内(小四宋体),不要太多。下面是论文的主体:1. 问题重述主要是对需要解决的问题用自己的语言进行描述,这个就看你自己的文笔功底了。2. 模型假设对你将要建立的模型进行理想假设,比如说将一些可能对结果影响不显著,但考虑起来需要很多时间的的问题理想化。3. 符号说明将你要建立的模型中的一些参量用符号代替表示。4. 模型建立这个是介绍你模型建立的原理和步骤,以及最终的模型结果,一般是一个评价函数,也可以是另外的形式,不过一定要给出一个能解决问题的大的方法5. 问题一、二、三(视具体的需要回答问题的个数而定,最好分条回答)利用你上面建立的模型,对题目提出的问题进行求解,这个部分需要你通过程序来实现,最后给出这个问题的结果,如果是满不满意这样的问题,需要给出明确回答满意或不满意,如果是一个量的结果,就需要把通过你的模型以及代码得到的准确结果进行阐述。6. 模型改进解决完上面题目提出的问题之后,可以对你的模型不足的地方再提出来,并提出改进的方案,以完善整个模型。7. 参考文献最后将你的参考文献写上,包括你在网上查的的资料,以及别人的论文或者书籍等等。如果最后需要你一并交上程序代码的话,还需要一个附录,里面包括程序代码,或者如果你上面的问题的结果太长的话(比如要给出几百个点的坐标这样的),可以将这些结果也放在这一块。如果楼主需要看论文样式的话,推荐一个网站:这是北京航空航天大学的数学建模网站,里面包括了该学校从92年开始到09年的各届论文,里面不乏一些比较好的论文,楼主如果需要参考样式的话,可以看看这些论文。最后祝楼主好运。

论文(答卷)用白色A4纸,上下左右各留出2.5厘米的页边距。论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中。论文中其它汉字一律采用小四号黑色宋体字,行距用单倍行距。论文从正文开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 本科组参赛队从A、B题中任选一题,专科组参赛队从C、D题中任选一题。 论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 论文第二页为编号专用页,用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号,具体内容和格式见本规范第三页。 论文题目和摘要写在论文第三页上,从第四页开始是论文正文。 论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三级标题用小四号黑体字,左端对齐(不居中)。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距,打印时应尽量避免彩色打印。 提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为:[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。参考文献中期刊杂志论文的表述方式为:[编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。参考文献中网上资源的表述方式为:[编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求(如在本规范要求的第一页前增加其他页和其他信息,或在论文的最后增加空白页等);从承诺书开始到论文正文结束前,各赛区不得有本规范外的其他要求(否则一律无效)。 本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。[注]赛区评阅前将论文第一页取下保存,同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”(由各赛区规定编号方式),“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用(各赛区自行决定是否在评阅时使用该表格)。评阅后,赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“全国统一编号”(编号方式由全国组委会规定,与去年格式相同),然后送全国评阅。论文第二页(编号页)由全国组委会评阅前取下保存,同时在第二页建立“全国评阅编号”。全国大学生数学建模竞赛组委会2009年3月16日修订数学建模论文一般结构1摘要 (单独成页)主要理解 、主要方法、 主要结果、 主要特点 (不要图、不要表)作用:了解文件重要性,对文件有大致认识最佳页副:页面2/3。2、问题重述和分析3、问题假设假设是建模的基础,具有导向性,容易被忽视。常犯错误有缺少假设或假设不切实际。对一些关键性的或对结果有重大影响的条件或参数应该在假设中明确约定。作假设的两个原则:① 简化原则:抓住主要矛盾,舍弃次要因素,方便 数学处理。② 贴近原则:贴近实际。以上两个原则是相互制约的,要掌握好“度”。通常是先建模后假设。4、符号说明 (3.4可以合并)5、模型建立与求解(重要程度 :60%以上)6、模型检验(误差一般指均方误差)7、结果分析 (6.7可以合并)8、模型的进一步讨论 或 模型的推广9、模型优缺点10、参考文件11、附件(结果千万不能放在附件中)论文最佳页面数:15-21页 论文结构一题目摘要1.问题的重述2.合理假设3.符号约定4.问题的分析5.模型的建立与求解6.模型的评价与推广1、误差分析2、模型的改进与推广对XXXX切实可行的建议和意见:1.……2.…………7.参考文献8.附录 数学建模论文一般格式 摘要(主要理解、主要方法、主要结果、主要特点)或(背景、目标、方法、结果、结论、建议) 问题重述与分析 问题假设 符号说明 模型建立与求解 模型检验 结果分析 模型的进一步讨论 模型优缺点优秀论文要点:1. 语言精练、有逻辑性、书写有条理2. 文字与图形相结合,使内容直观、清晰、明了、容易理解3. 切忌只用文字进行说明,多运用图形或表格,并对图形或表格做精简的分析,毕竟文字性东西太过于枯燥、乏味,没人有耐性去看那么冗长的文章4. 对论文中所引用或用到的知识、软件要清晰地予以说明。5. 在附录中附上论文所必须要的一些数据(图形或表格),并将论文中所编写的程序附上去各步骤解释摘要:主要理解 、主要方法、 主要结果、 主要特点 (不要图、不要表)作用:了解文件重要性,对文件有大致认识最佳页副:页面2/3问题重述与分析: 一向导、对题意的理解、 建模的创造性创造性是灵魂,文章要有闪光点。好创意、好想法应当既在人意料之外,又在人意料之中。新颖性(独特性)与合理性皆备。误区之一:数学用得越高深,越有创造性。解决问题是第一原则,最合适的方法是最好的方法。误区之二:创造性主要体现在建模与求解上。创造性可以体现在建模的各个环节上,并且可以有多种表现形式。误区之三:好创意来自于灵感,可遇不可求。好创意来自于对数学方法的掌握程度与对问题理解的透彻程度。 表达的清晰性好的文章 = 好的内容 + 好的表达 替读者着想。该交代的要交代,如对题目的理解,关键指标或参数的引入,建模的思路,结果的分析等。 写好摘要,包括:建模主要方法、主要结果,模型主要优点。 专人负责写作,及早动手。考虑写作的过程也是构思框架、理清思路的过程,有利于从总体上把握建模的思路,反过来促进建模。 适当采用图表,增加可读性。

做数学模型的论文是研究型论文吗

好好看看类型题就可以,下面不是还有人发的

石头听了,感谢不尽。那僧便念咒书符,大展幻术,将一块大石登时变成一块鲜明莹洁的美玉,且又缩成扇坠大小的可佩可拿。那僧托于掌上,笑道:“形体倒也是个宝物了!还只没有实在的好处,须得再镌上数字,使人一见便知是奇物方妙。然后携你到那昌明隆盛之邦,诗礼簪缨之族,花柳繁华地,温柔富贵乡去安身乐业。”石头听了,喜不能禁,乃问:“不知赐了弟子那几件奇处,又不知携了弟子到何地方?望乞明示,使弟子不惑。”那僧笑道:“你且莫问,日后自然明白的说着,便袖了这石,同那道人飘然而去,竟不知投奔何方何舍。后来,又不知过了几世几劫,因有个空空道人访道求仙,忽从这大荒山无稽崖青埂峰下经过,忽见一大块石上字迹分明,编述历历。空空道人乃从头一看,原来就是无材补天,幻形入世蒙茫茫大士渺渺真人携入红尘,历尽离合悲欢炎凉世态的一段此系身前身后事,倩谁记去作奇传?诗后便是此石坠落之乡投胎之处,亲自经历的一段陈迹故事。其中家庭闺阁琐事,以及闲情诗词倒还全备,或可适趣解闷,然朝代年纪、地舆邦国反空空道人遂向石头说道:“石兄,你这一段故事,据你自己说有些趣味,故编写在此,意欲问世传奇。据我看来,第一件,无朝代年纪可考;第二件,并无大贤大忠理朝廷治风俗的善政,其中只不过几个异样女子,或情或痴,或小才微善,亦无班姑蔡女之德能。我纵抄去,恐世人不爱看呢。”石头笑答道:“我师何太痴耶!若云无朝代可考,今我师竟假借汉唐等年纪添缀,又有何难?但我想,历来野史,皆蹈一辙,莫如我这不此套者,反倒新奇别致,不过只取其事体情理罢了,又何必拘拘于朝代年纪哉!再者,市井俗人喜看理治之书者甚少,爱适趣闲文者特多。历来野史,或讪谤君相,或贬人妻女,奸淫凶恶,不可胜数。更有一种风月笔墨,其淫秽污臭,屠毒笔墨,坏人子弟,又不可胜数。至若佳人才子等书,则又千部共出一套,且其中终不能不涉于淫滥,以致满纸潘安、子建、西子君、不过作者要写出自己的那两首情诗艳赋来,故假拟出男女二人名姓,又必旁出一小人其间拨乱,亦如剧中之小丑然。且鬟婢开口即者也之乎,非文即理。故逐一看去,悉皆自相矛盾,大不近情理之话,竟不如我半世亲睹亲闻的这几个女子,虽不敢说强似前代书中所有之人,但事迹原委,亦可以消愁破闷;也有几首歪诗熟话,可以喷饭供酒。至若离合悲欢,兴衰际遇,则又追踪蹑迹,不敢稍加穿凿,徒为供人之目而反失其真传者。今之人,贫者日为衣食所累,富者又怀不足之心,纵然一时稍闲,又有贪淫恋色,好货寻愁之事,那里去有工夫看那理治之书?所以我这一段故事,也不愿世人称奇道妙,也不定要世人喜悦检读,只愿他们当那醉淫饱卧之时,或避事去愁之际,把此一玩,岂不省了些寿命筋力?就比那谋虚逐妄,却也省了口舌是非之害,腿脚奔忙之苦。再者,亦令世人换新眼目不比那些胡牵乱扯,忽离忽遇,满纸才人淑女、子建文君红娘空空道人听如此说,思忖半晌,将《石头记》再检阅一遍,因见上面虽有些指奸责佞贬恶诛邪之语,亦非伤时骂世之旨;及至君仁臣良父慈子孝,凡伦常所关之处,皆是称功颂德,眷眷无穷,实非别书之可比。虽其中大旨谈情,亦不过实录其事,又非假拟妄称,一味淫邀艳约、私订偷盟之可比。因毫不干涉时世,方从头至尾抄录回来,问世传奇。从此空空道人因空见色,由色生情,传情入色,自色悟空,遂易名为情僧,改《石头记》为《情僧录》。东鲁孔梅溪则题曰《风月宝鉴》。后因曹雪芹于悼红轩中披阅十载,增删五次,纂成目录,分出章回当日地陷东南,这东南一隅有处曰姑苏,有城曰阊门者,最是红尘中一二等富贵风流之地。这阊门外有个十里街,街内有个仁清巷,巷内有个古庙,因地方窄狭,人皆呼作葫芦庙。庙旁住着一家乡宦,姓甄,名费,字士隐。嫡妻封氏,情性贤淑,深明礼义。家中虽不甚富贵,然本地便也推他为望族了。因这

初中数学建模论文很简单的中学阶段常见的数学模型有:方程模型、不等式模型、函数模型、几何模型和统计模型等。我们也把运用数学模型解决实际问题的方法统称为应用建模 。可以分五种模型来写。论文最好自己写,如果是参加竞赛的话从网上找的会被搜出来的这是某数学竞赛的建模论文要求,可以参考一下(一)、建模论文的标准组成部分建模论文作为一种研究性学习有意义的尝试,可以锻炼学生发现问题、解决问题的能力.一般来说,建模论文的标准组成部分由论文的标题、摘要、正文、结论、参考文献等部分组成.现就每个部分做个简要的说明.1. 题目题目是给评委的第一印象,所以论文的题目一定要避免指代不清,表达不明的现象.建议将论文所涉及的模型或所用的计算方式写入题目.如“用概率方法计算商场打折与返券的实惠效应”.2. 摘要摘要是论文中重要的组成部分.摘要应该使用简练的语言叙述论文的核心观点和主要思想.如果你有一些创新的地方,一定要在摘要中说明.进一步,必须把一些数值的结果放在摘要里面,例如:“我们的最终计算得出,对于消费者来说,打折比返券的实惠率提高了23%.”摘要应该最后书写.在论文的其他部分还没有完成之前,你不应该书写摘要.因为摘要是论文的主旨和核心内容的集中体现,只有将论文全部完成且把论文的体系罗列清楚后,才可写摘要.摘要一般分三个部分.用三句话表述整篇论文的中心.第一句,用什么模型,解决什么问题.第二句,通过怎样的思路来解决问题.第三句,最后结果怎么样.当然,对于低年级的同学,也可以不写摘要.3. 正文正文是论文的核心,也是最重要的组成部分.在论文的写作中,正文应该是从“提出问题—分析问题—选择模型—建立模型—得出结论”的方式来逐渐进行的.其中,提出问题、分析问题应该是清晰简短.而选择模型和建立模型应该是目标明确、数据详实、公式合理、计算精确.在正文写作中,应尽量不要用单纯的文字表述,尽量多地结合图表和数据,尽量多地使用科学语言,这会使得论文的层次上升.4. 结论论文的结论集中表现了这篇论文的成果,可以说,只有论文的结论经得起推敲,论文才可以获得比较高的评价.结论的书写应该注意用词准确,与正文所描述或论证的现象或数据保持绝对的统一.并且一定要对结论进行自我点评,最好是能将结论推广到社会实践中去检验.5. 参考资料在论文中,如果使用了其他人的资料.必须在论文后标明引用文章的作者、应用来源等信息.(二)、建模论文的写作步骤1. 确定题目选择一个你感兴趣的生活中的问题作为研究对象,并根据研究对象设置论文题目.最好是找一位或几位老师帮助安排研究课题.在确定好课题后,应该写一个写作计划给指导老师看看,并征求他们对该计划的建议.2. 开展科研课题去图书馆、互联网上查阅与课题相关的资料,观察有关的事件,收集与课题相关的信息.同时如果有条件的话,可以去拜访相关领域的专家和学者.然后将前期所收集到的资料与自己所学的相关知识组织在一起,进行论文的结构论证.完成这些工作后,你应该要制定一个课题时间安排表,这样能保证书写论文的循序渐进.记住在开始写论文后一定要不断地和老师、家长进行沟通,让老师和家长斧正论文中出现的明显错误,并能提出一些更好的研究建议.在论文写作结束以后,一定要得出结论.记住,在论文的结果出来后,有可能得出的结果与假设并不相符,这个并不重要,不要强行改变结果来迎合假设.只要你在论述过程中严格地按照科学方法进行,你的论文还是相当有价值的.最后,需要很好地写一份摘要.摘要的字数应该是论文字数的十分之一左右.3. 完成论文写作完整的论文在完成以上步骤之后就可以新鲜出炉了,完成论文后,一定要再看一遍自己的论文有没有错别字、计算错误、图形的移位或偏差等.最后,在论文的结尾处应该写上感谢的话,感谢帮助你完成这篇论文的所有人.

都是些论文看看这个吧,楼上废话好多……

矿藏储量数学模型的研究论文

邵长高梁建陈宏文曾文娟

(广州海洋地质调查局 广州 510760)

第一作者简介:邵长高(1983—),男,硕士,主要研究方向:3S技术在资源调查和生态环境动态监测、数字海洋中的应用和开发。E-mail:zkyscg@ yahoo.com.cn。

摘要传统矿产储量计算模型基于欧式测量,应用于小比例尺海洋矿产储量计算时存在精度差的问题,论文通过对WGS1984投影、墨卡托投影、兰勃托投影以及阿尔伯斯投影等特性的研究,提出将矿产实体进行切片处理,计算切片间矿物实体的体积累加和的方法,实现了海洋小比例尺地图投影下储量的精确量测及体积计算,系统地论述了在不规则地球椭球体下如何实现海洋矿产储量计算,为我国海洋资源探测和军事战略方面提供基础服务。

关键词海洋量测地理信息系统地图投影储量计算

1前言

近年来资源勘探已经覆盖大部分陆地区域。越来越多的国家把目光投向海洋。海洋作为一个巨大的能源和资源宝库在国民经济、军事战略等的重要性也日益显现。各个国家竞相制定海洋科技开发规划、战略计划,优先发展海洋新技术[1]。海洋研究成为一个热点,技术的革新也日新月异。

由于海洋是一个大面积的区域,其与陆地的资源勘探技术存在较大区别,尤其在大范围海洋区域的矿产储量计算方面区别甚大。地球是一个不规则的椭球体,采用传统基于平面的欧式测量方法进行小比例尺海洋地图测量时,由于地图投影等方面的原因将会导致变形,严重影响储量计算的精确度[2]。包括欧洲石油勘探组织在内的国内外机构为了消除这种影响建立了一系列的投影转换公式。这些投影转换应用到二维投影当中一定程度上提高了地图量算的精确度。但是对于地球变形引起三维储量计算方面的误差目前并未提供行之有效的方法。本文在前人研究的基础上通过引入基于投影转换的方法,通过对WGS1984投影、墨卡托投影、兰勃托投影以及阿尔伯斯投影等特性的研究,提出将矿产实体进行切片处理,计算切片间矿物实体的体积累加和的方法,实现了海洋小比例尺地图投影下储量的精确量测及体积计算,系统地论述了在不规则地球椭球体下如何实现海洋矿产储量计算,为我国海洋资源探测和军事战略方面提供基础服务。

2海洋投影概述

我国的海洋基本比例尺地形图中,海区小于1:50万的地形图多用等角正轴圆柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator)[1]。现在我国企事业单位科研人员用的海图大部分为墨卡托投影。但是在海洋小比例尺下计算矿物储量时必须消除墨卡托投影引起的地图变形误差。论文引入了阿尔伯斯投影,利用其在投影变换中面积不变的特性计算储量来消除误差。在矿物深度方向上,切片间距离值取深度值的差值。

3技术路线

海洋大面积矿产实体,跨度大,地图投影变形明显,形状不规则,因此大大增加了计算储量的难度。论文引入切片技术把矿产实体切成实体面,利用切片间实体的累加和计算实体面之间体积的总和即得矿产实体储量。示意图(图1)如下:

图1 矿物实体切片Fig.1 The slice of the mineral reserve

图1中海洋矿物实体被分割为n个切面,切面间体积和相加即为整个实体的体积。当n趋向于无穷大时则与实际体积越接近。n的值取决于实测数据的精度,也就是经纬度和深度的值的精度。

3.1数据预处理

3.1.1数据来源

1)多波速水深数据:多波束数据经常应用于湖泊盆地等的体积运算。多波束水深其工作原理是通过声波发射与接收换能器阵进行声波广角度定向发射、接收,通过各种传感器(卫星定位系统、运动传感器、电罗经、声速剖面仪等)对各个波束测点的空间位置归算,从而获取在与航向垂直的条带式高密度水深数据[6]

2)地震剖面数据:海洋矿产储量数据主要来自海洋地震剖面断层数据。地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线,沿各条测线进行地震施工采集地震信息,然后经过电子计算机处理就得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀,在二维空间(长度和深度方向)上显示了地下的地质构造情况(图2)[7]。海洋地震剖面中可以根据断层的层位读取炮点号,并结合导航数据读取矿产储层的坐标数据。

图2 二维地震剖面示意图Fig.1 Two dimensional seismic data

3.1.2数据入库

从多波束或者地震剖面中提取出的位置数据,数据整理按照如下数据库格式入库:

表1 矿物储量数据结构Table.1 The data sheet of the mineral reserve

表中数据的经度、纬度需存储经投影转换处理后变成的阿尔伯斯投影数据。

3.2切面面积计算

3.2.1 切面绘制

运用sql语言搜索深度相同的多边形的边界值,绘制切面。方法为:

1)用sql语言搜索出数据库数据中深度值相同的数据。

2)取所有数据中一个特定数据(a1,b1),此数据需要位于所有坐标值(ax,bx)之间。

3)从(a1,b1)的0度角开始逆时针计算两者之间距离值L=sqrt[(b2-b1)2+(a2-a1)2]。同时计算角度差。如果过角度差相等则取L值较大的点。

4)把所有3)中取出数据连接成多边形即为此切面。

3.2.2切面计算

为了保持面积计算结果不受地球椭球体影响需要将墨卡托投影转换为阿尔伯斯投影。墨卡托投影转阿尔伯斯投影在ArcEngine下方法如下[4]:

Dim pPoint As esriGeometry.IPoint

Set pPoint=New Point

pPoint.PutCoords mx,my

Set pPoint.SpatialReference=pSpRef2

pPoint.Project pSpRef1‘此处先实现由墨卡托投影到WGS1984投影中

lon=pPoint.X

lat=pPoint.Y

Set pPCS=pSpRFc.CreateProjectedCoordinateSystem(esriSRProjCS_NAD1983USA_Albers)

Set pSpRef2=pPCS

pPoint.Project pSpRef2‘实现由WGS1984投影到阿尔伯斯投影的转换

lon=pPoint.X‘lon即为在阿尔伯斯投影中的经度值

lat=pPoint.Y‘lat即为阿尔伯斯投影中的纬度值[4’

ArcEngine是目前地理信息系统处理方面比较流行的二次开发工具。墨卡托投影转化为阿尔伯斯投影时,每一个坐标点均要做转换,通常是采用W GS1984投影作为中间转换投影。先将墨卡托投影转化到WGS1984投影,然后将转化来的WGS1984投影转化成阿尔伯斯投影。

阿尔伯斯投影最大的特点是投影前后面积保持不变,本文采用质心量算法进行面积计算,具体步骤是先寻找多边形的质心,然后由质心到各多边形顶点引直线,最后把每个多边形的面积相加即得结果。计算步骤如图3[4]。

方法为[4]:

1)首先遍历数据库,读取数据库中高程相等数据的坐标值组成平面多边形。找出多边形质心。

2)连接多边形每个点与质心。

3)计算每个小多边形的面积然后相加。S=s1+s2+s3………。其中S表示多边形面积,s1、s2、s3等表示小三角形面积[4]。

设L为边长,L两端点坐标值为(a1,b1),(a2,b2)。如图4所示:

则:L=sqrt[(b2-b1)2+(a2-a1)2]

每个小三角形面积计算源代码为[4]:

s=(L1+L2+L3)/2

S=sqrt[s*(s-L1))*(s-L2)*(s-L3)]

图3 多边形的面积量算[4]Fig.3 Area measurement of the polygon

图4 每个小三角形面积计算Fig.4 The calculation of every triangle

此处S值即为切面面积。切面面积的计算结果考虑了地球椭球体引起的误差更接近实际值。

3.3切面间体积计算

将矿物实体分割切片后其中每个切面间体积v的计算模拟梯形计算模式,S上为上切面面积,S下为下切面面积,h为切面间高度差。如图5所示:

图5 单个切面实体Fig.5 Single slice object

则切面间体积v=(S上+S下)h/2。图1和5中当切面数n趋向于无穷大时,切面1和切面2之间的面积差值越小,相应的两个多边形的形状也就最接近,h值也就最小。此时可以得到误差较为小的切面体积计算结果。

3.4矿物储量计算

将矿产实体分割成n个切面后,每个小切面的体积的累加和即为整个矿产实体的储量。切面数n的值越大所切割的体积个数越多,则切面值越接近实际值。体积值V即是每个小切面间体积v的累加和。

南海地质研究.2010

式中:V即为整个矿物储量。它累加了所有的切面间实体的体积之和,切面间实体的个数取决于n的大小。当n趋向于无穷大时最接近实际值。

4结语

本文介绍了基于投影转换的海洋小比例尺矿产储量的计算方法,同时提供了基于Ar-cEngine的投影转换方法。矿产储量的计算模式不同于传统的计算模式,关键在于考虑到了小比例尺下由于地球椭球体变形引起的误差。所以论文引入了投影变换的方法,从一定程度上降低了地球的不规则性引起的误差。但是此方法只适应于固体矿产的储量计算,对于石油、水合物等的储量计算只能做体积计算的一个参数。

参考文献

[1]单宝强,毛永强.GIS中的坐标系定义与转换[J].黑龙江国土资源,2005,11,38~39

[2]欧洲石油勘探组.Coordinate Conversions and Transformation including Formulas[M].国际石油技术软件开放公司,2008

[3]苏国辉,戴勤奋,魏合龙.海洋地质数据库数据的存储结构[J].海洋地质动态,2003,19(6):5~7

[4]邵长高,谭建军等.海洋小比例尺地图精确测量及计算方法[J].地理与地理信息科学,2009,25(2):42~45

[5]

[6]

[7]

Method of Precise Measurem ent and Calculation of Small Scale Mineral Reserve Calculation

Shao Changgao,Liang Jian,Chen Hongwen,Zeng Wenjuan

(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760)

Abstract:To the small-scale map in ocean mine reserve field,the traditional measurement method computes the reserve with a relatively coarse precision.In order to improve that,a new method has been provided in this study,which uses Arc Engine technology to finish the conversion between different projections and measure the earth's area as well as other information precisely.And then cut the mine reserve object into several pieces,so we can calculate the volume of the reserve by summing every piece.The different projections,such as WGS1984,Mercator,and Albers,also have been discussed,which can provide a good service for the military strategy and exploration of ocean resources.

Key words:Ocean measurements,GIS,Map projection,Reserve Calculation

圈定范围时,不能因为美观或是自己的想象力而随便发挥,必须按照一定的规范,例如需要先按钻孔打孔走向绘制剖面图,再将剖面图连成体积图;岩层连接线必须使用直线;最外侧钻孔之外的岩层形状应推测为三角形尖灭,其外推距离应该为钻孔平均距离的一半;等等。划分矿块,除了方便后续计算以外,还有一个重要的作用是明确各矿块储量的置信度。例如位于多个钻孔中间的矿块,其边界、岩层性质等均得到很好的保证,计算出的储量会更准确;而位于边缘的矿块,其内容推测的成分居多,计算储量时的可信度就较低。这些都有严格的判断标准进行区分。(似乎分别是探明储量和推测储量,专业术语已经忘记,见谅。)分块计算时,就是将简单的几何体积公式,例如锥形或台形体积公式,应用到对应的矿块上,求得其体积,再根据岩层的性质和前面提到的置信度,求出矿块的储量。使用的公式也是经过了仔细挑选的。最后,便是把各矿块储量汇总得到矿床的总储量。这样严格的步骤有什么意义呢?要知道,这些步骤和结果不是给自己看的,其最重要的作用是上报政府、获取矿产开采权。而政府中相关专家审核时的重要依据,就是这些步骤和结果是否符合他们所认定的规范,如果中间有违规之处,将会影响到整个报告的可信度,甚至不通过。媒体上发表的矿产储量,都是经过政府审核通过才发布的结果。同时可以看到,在储量的计算过程中,有很多模型简化的措施,这些都是很多年以来地质工作者在二维图纸上的工作经验,并且经过了长期的事实检验,才得到了政府那些老一辈专家的认同。这些经验简单,但是有效。不过,这些条款也在受到现代化科技的挑战。我们实验室的课题之一,就是打破这些平面图、剖面图或是种种公式的限制,直接通过勘探数据推测生成矿体的三维外形,再根据此三维模型直接计算体积和储量。这个做法并非我们原创,国外已经有矿主和软件公司合作使用这种做法来计算储量;不过要让政府和专家认同,并能批准此方法为基础的储量报告,此路尚未完全畅通。

李裕伟

(中国地质矿产信息研究院,北京100812)

李林松

(北京计算机一厂,北京100083)

摘要人工神经网络(ANN)技术是一种可用于模式识别的新技术。本文介绍用ANN技术进行矿产储量计算的方法,这种方法基于邻域而不是整个研究区的信息,因而能保证迭代过程的成功。这一ANN方法在一个品位变化很大且样品分布极不规则的金矿床应用后,取得了令人满意的结果。本文还对ANN方法与克里格法的应用效果进行了对比。

关键词储量估计人工神经网络地质统计学邻域

1引言

到目前为止,主要有两种用于储量计算的空间插值方法:距离倒数法和克立格法。前者简便易行,但忽略地质因素的变化;后者不仅考虑到样品的空间构形,而且还考虑到矿床的地质条件变化。在应用克立格法时地质学家往往遇到一些难题,如建立不起合适的变差函数、存在非平稳性等。吴希平和周迎新(1993)曾使用人工神经网络技术估计矿产储量。这显然是一个很好的开端,因为ANN技术同时具备距离倒数法和克立格法的优点:既简便易行,又考虑了地质条件变化。此外,在用ANN方法估计储量时,无需考虑诸如变差函数、平稳性之类的问题。吴希平和周迎新使用ANN方法的范围是整个研究区,全部样品只有48件。如果样品数增加,如超过100件,或者数据构形比较复杂,则将很难达到一个ANN的储量估计解。为了解决上述问题,笔者设计了一个新的估计储量的ANN方案,这种方案基于邻域信息而不是全区信息。

2领域定义

在使用ANN方法估计矿床储量时,之所以使用邻域信息而不是全区信息有两点考虑。其一是对块段的估值只受其邻域样品的影响,因而不需要利用全区样品;其二是只有在一个小的样品集的条件下,ANN迭代作业才有可能取得成功。当使用的样品太多时,ANN的迭代过程可能难以收敛;而当样品数较少时,收敛的可能性加大。据笔者的经验,当样品数少于50时,ANN作业可以顺利地进行。简言之,我们之所以需要一个邻域,是为了从全部样品集中抽取一个有效的数据子集,以便用ANN方法成功地进行块段储量的估计。

在用ANN方法进行储量估计时,邻域的定义与克立格法相似。首先,设计一个由规则块段组成的网络系统。这样问题就化为据某块段邻域内若干样品的观测值来估计该块段的值。为简化起见,可将邻域定义为一个矩形(图1)。该矩形邻域中的样品被用于进行被估块段的储量估计。为了更精确地进行块段估值,可在被估块段中设置若干个估值点。ANN程序对该块段的每个估值点返回一个值。这些估值点的平均值即为该块段的估值(图2)。

图1邻域定义

图2样品及估值

对邻域的大小可以调整,直到其包含50件样品为止。影响块段估值精度的因素有三个。其一是邻域中样品的数据构形。如果样品分布比较均匀,则可能得到一个令人满意的ANN估值。其二是样品的密度。当邻域内有较多样品时,ANN程序将返回一个具有较小误差的估值。其三是输入变量的空间变化。一个空间高度波动起伏的变量将导致较大的估值误差。

3ANN模型

人工神经网络方法是近年来迅速发展的人工智能技术之一,它已被成功地用于模式识别。这一技术的吸引力在于:应用ANN的地质学家需要做的事仅仅是对输入层和输出层进行分析。换句话说,人们无需去研究在输入层和输出层之间所发生的事情,因为那些隐蔽层可以被视为一个“黑箱”。这样一来,需要人们做的仅仅是理解输入与输出的事件,这对地质学家来说恰恰是比较熟悉、比较容易的事;而在输入与输出之间存在的那些极复杂的非线性关系及巨量的计算任务,则交给计算机去处理,这些工作恰恰是人所难以承担的。从这一观点出发,使用ANN技术进行储量估计的地质学家就可以避免遇到许多使用克立格法时所难以解决的问题。

块段估值是一个空间模式识别过程。考虑到上述的ANN技术的优点和前人的启发性工作,本文尝试使用这一新的模式识别技术进行二维储量估计。

所设计的ANN结构包含一个输入层、两个隐蔽层和一个输出层。输入层包含三个变量:x坐标、y坐标和邻域的品位平均值。所谓邻域的品位平均值指的是用最近的四个样品据距离倒数法计算的平均值。在两个隐蔽层中,每层均含有5个神经元。输出层只包含一个变量,即所估计点的矿石品位。图3表示了这一ANN结构。

图3ANN结构

令xi为下一层第i个神经元的输入值,xj为上一层第j个神经元的初始输出值,wij为下一层第i个神经元和上一层第j个神经元的联结权,则可建立起m个输入神经元和第j个输出神经元之间的关系。

数学地质和地质信息

然后使用以下特性函数

数学地质和地质信息

将初始输出值xj转换为适配输出值xj。

所使用的学习算法为简单的反向传播法(BP),其权系数调整方程为

数学地质和地质信息

此方程被用来修改权系数,使其从当前值被修改成下一步的值。式中k为当前所处的迭代次数,η为学习率,δj为第j个输出神经元的当前值同其目标值之差,xj为第j个神经元在第k次迭代中获得的适配输出值。

虽然还可采用一些改进的BP算法或其他更复杂的学习算法,但由于简单的BP算法已能很好地解决本文的问题,因此就不打算再讨论和使用其他的学习算法。

4实例研究

上述的ANN方法被用于研究河南的J矿床。这是一个石英脉型金矿床,以坑探为主,辅之少量钻孔控制。共取得250件样品(图4)。样品分布极不均匀,金品位变化很大。因此,这是一个难以用一般插值方法进行空间描述的矿床。为便于对比,用克立格法和人工神经网络方法对矿床的品位按同一块段系统进行了估计。块段系统由25×9个克立格块段组成,每个克立格块段的大小为50m×50m。被估块段加上由50个样品构成邻近块段组成邻域。每个被估块段有3×3个估值点。根据这些邻域参数与样品数据,我们可以用前面定义的ANN模型来逐个块段地估计金品位。达到指定精度的迭代次数变化范围很大,取决于邻域中样品的数目、构形和变量的空间变化。所设置的临界迭代误差为0.001。当实际的迭代误差小于该临界误差时,迭代过程结束。大多数迭代过程在迭代10000~30000次时终止,但最大迭代次数可达100000次。ANN程序对每个块段的3×3个离散估值点各返回一个金品位估值,再由它们生成块段的平均值。离散点估值及块段平均值都是ANN品位估值的重要结果。

图4样品点位图

图2显示了该金矿床的一个块段。为了便于清晰地了解样品与估值点的关系,只显示了其邻域的一部分。这个部分邻域包含了11个样品,但它们对该块段的估值无疑是最重要的。图中9个小矩形代表估值点。可以看出,ANN程序对每个估值点都返回了一个合理的值。每个估值点的值均同其最近的样品值吻合得很好。由图2还可以看出,用ANN方法所求得的点上的估值仅由最邻近的几个样品所确定,远离该估值点的样品对估值的影响可忽略不计。这就是为什么在使用ANN方法对一个点或块段进行估值时只需邻域而无需整个研究区的理由。对图2所示块段邻域的ANN学习信息列于表1。在通过学习得到权值后,将每个估值点的x坐标、y坐标及邻域平均值代入公式(1)计算初始输出值;然后再将初始输出值代入公式(2)求得适配输出值。对该块段的点估值列于表2。

表1图2所示块段的学习信息

图5和图6分别显示了对整个矿床的点估值与块段估值。可以看出,图6的点估值更好地刻画了该矿床的金品位分布细节。这一点同克立格法的估值结果有很大的区别。一般说来,克立格法的点估值同块段估值区别不大,这是因为克立格法无论是对点估值还是块段估值都会产生很强的圆滑效应,但ANN块段估值却不会产生这么强的圆滑效应。将ANN块段估值(图5)同克立格块段估值(图7)进行对比,虽然全矿床的平均品位非常接近,据ANN法为2.59375,据克立格法为2.49658,但可明显看到克立格法的估值图像被大大地圆滑了。我们知道,地质统计学提供了两种研究空间数据的模型:其一是克立格法模型,它被用来估计一个区域化变量的局域平均值,但不忠实于其空间的变化细节;其二是条件模拟模型,它被用来仔细地刻画一个区域化变量的空间变化,但不能保证得到一个最优的、无偏的局域平均值。ANN方法看来综合了这两种模型的优点,对点估计而言尤其如此。一个ANN制图过程所产生的点估值的空间变化同实际样品的空间变化十分相近。当然,样品点愈密集,点估值的特征与实际特征就愈接近。

表2图2所示块段的点估值

图5ANN法金品位块段估值品位单位:g/t

图6ANN法金品位点估值品位单位:g/t

图7克立格法金品位块段估值品位单位:g/t

为了说明ANN估计的优点,可将图6的ANN点估值同图4的实际样品点位图进行对比。在仔细地研究图上的ANN点估值及其邻域的样品值之间的关系后可以看出,它们之间是非常吻合的。这就表明,ANN可以作为估计矿产储量的一个非常有效的工具。

5结论

人工神经网络技术是一种新的、有效地估计矿产储量的方法。在整个研究区内定义一个估计局域品位的ANN作业可能遭到失败;但如果定义在一个较小的邻域内则可以取得成功。同地质统计学相比,ANN产生的品位图由于圆滑效应很小,更接近于品位空间分布的实际情况。此外,地质学家不再需要为诸如非平稳性、非正态性、非线性、各向异性、不良变差函数等问题而烦恼。应用ANN技术估计矿产储量的主要问题是无法通过ANN方法本身提供估值误差。

参考文献

[1]J.Hertz,A.Krogh,R.G.Palmer.Introduction to the Theory of Neural Computation.Addison-Wesley Publ.co.,Redwood City,California,1991.

[2]Xiping Wu and Yingxin Zhou.Reserve Estimation Using Neural Network Techniques.Computers & Geosciences,1993,19(4).

手拉手模型研究的数学小论文

手拉手模型结论及证明是:

1、BD=CE②∠BAC=∠BFC③AF平分∠BFE。

2、BD=CE(两人的左手长度和=两人的右手长度和,很形象很容易记住)。

3、∠BAC=∠BFC(左手与右手的夹角=等腰三角形的顶角a)。

4、AF平分∠BFE。

手拉手模型是基于三角形全等,由于是两个等腰三角形,即相当于给了2组相等的对应边,那么我们只要再得到夹角相等就可以利用SAS来证明三角形全等。

而这个夹角可以利用它们相同的顶角来推导出来。

手拉手模型

是三角形全等这一章内容的考试题型里,最经典的几何模型之一。

这个名字是某一群民间数学大神给取的,取的如此浪漫。就好比两个亲密无间的人,手拉着手一样。

手拉手模型,有一个显著的特点,就是从一个端点出发,有4条线段,然后两两相等,及其所组成的两组夹角也相等。

这样,就很容易得到边角边的条件,证明三角形全等。得出这两个三角形全等,是第一步。这两个三角形全等之后,就会有一系列的结论。

《手拉手模型》11个结论:

如图,在直线BE的同一侧作等边△ABC和等边△DCE连接AE、BD。

结论一:△BCD≌△ACE;

结论二:BD=AE;

结论三:/AFB=60°;

结论四:△BCM≌△ACN;

结论五:△DCM≌△ECN;

结论六:连接MN,△MCN是等边三角形;

结论七:MN//BE;

结论八:连接FC,FC平分/BFE;

结论九:BF=AF+CF;EF=DF+CF;

结论十:△AFM∽△BCM;△DFN∽△ECN;

结论十一:AB、C、F四点共圆;C、E、D、F四点共圆。

手拉手模型是指两个顶角相等的等腰三角形顶角顶点重合,左底角顶点互连,右底角顶点互连所组成的图形。

如果把等腰三角形顶角看作“头”,左底角看作“左手”,右底角看作“右手”。则可以描述成:头对头,左手拉左手,右手拉右手,这也正是手拉手模型名称的由来。

手拉手模型是学习初中几何模型中的第3个(第一个模型是三线八角模型、第二个是内外角平分线模型),手拉手算是最常见的模型了,在很多全等或者相似的题目当中都会用到。这11个结论需要熟悉掌握,学会证明并且在做题中快速的灵活使用。

数学建模论文范文--利用数学建模解数学应用题数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。一、数学应用题的特点我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点:第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。二、数学应用题如何建模建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次:第一层次:直接建模。根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为:将题材设条件翻译成数学表示形式应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解选定可直接运用的数学模型第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。三、建立数学模型应具备的能力从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。3.1提高分析、理解、阅读能力。阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并给出即时定义。如1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定义,能否深刻理解,反映了自身综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数学建成模的基础性工作。例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少?将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)53.3增强选择数学模型的能力。选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表:函数建模类型 实际问题一次函数 成本、利润、销售收入等二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等三角函数 测量、交流量、力学问题等3.4加强数学运算能力。数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。加强高中数学建模教学培养学生的创新能力摘要:通过对高中数学新教材的教学,结合新教材的编写特点和高中研究性学习的开展,对如何加强高中数学建模教学,培养学生的创新能力方面进行探索。关键词:创新能力;数学建模;研究性学习。《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》对学生提出新的教学要求,要求学生:(1)学会提出问题和明确探究方向;(2)体验数学活动的过程;(3)培养创新精神和应用能力。其中,创新意识与实践能力是新大纲中最突出的特点之一,数学学习不仅要在数学基础知识,基本技能和思维能力,运算能力,空间想象能力等方面得到训练和提高,而且在应用数学分析和解决实际问题的能力方面同样需要得到训练和提高,而培养学生的分析和解决实际问题的能力仅仅靠课堂教学是不够的,必须要有实践、培养学生的创新意识和实践能力是数学教学的一个重要目的和一条基本原则,要使学生学会提出问题并明确探究方向,能够运用已有的知识进行交流,并将实际问题抽象为数学问题,就必须建立数学模型,从而形成比较完整的数学知识结构。数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会。一.要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后,这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。如新教材“三角函数”章前提出:有一块以O点为圆心的半圆形空地,要在这块空地上划出一个内接矩形ABCD辟为绿册,使其册边AD落在半圆的直径上,另两点BC落在半圆的圆周上,已知半圆的半径长为a,如何选择关于点O对称的点A、D的位置,可以使矩形面积最大?这是培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。这样通过章前问题教学,学生明白了数学就是学习,研究和应用数学模型,同时培养学生追求新方法的意识及参与实践的意识。因此,要重视章前问题的教学,还可据市场经济的建设与发展的需要及学生实践活动中发现的问题,补充一些实例,强化这方面的教学,使学生在日常生活及学习中重视数学,培养学生数学建模意识。2.通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程。学习几何、三角的测量问题,使学生多方面全方位地感受数学建模思想,让学生认识更多现在数学模型,巩固数学建模思维过程、教学中对学生展示建模的如下过程:现实原型问题数学模型数学抽象简化原则演算推理现实原型问题的解数学模型的解反映性原则返回解释列方程解应用题体现了在数学建模思维过程,要据所掌握的信息和背景材料,对问题加以变形,使其简单化,以利于解答的思想。且解题过程中重要的步骤是据题意更出方程,从而使学生明白,数学建模过程的重点及难点就是据实际问题特点,通过观察、类比、归纳、分析、概括等基本思想,联想现成的数学模型或变换问题构造新的数学模型来解决问题。如利息(复利)的数列模型、利润计算的方程模型决策问题的函数模型以及不等式模型等。3.结合各章研究性课题的学习,培养学生建立数学模型的能力,拓展数学建模形式的多样性式与活泼性。高中新大纲要求每学期至少安排一个研究性课题,就是为了培养学生的数学建模能力,如“数列”章中的“分期付款问题”、“平面向是‘章中’向量在物理中的应用”等,同时,还可设计类似利润调查、洽谈、采购、销售等问题。设计了如下研究性问题。例1根据下表给出的数据资料,确定该国人口增长规律,预测该国2000年的人口数。时间(年份) 人中数(百万) 39 50 63 76 92 106 123 132 145分析:这是一个确定人口增长模型的问题,为使问题简化,应作如下假设:(1)该国的政治、经济、社会环境稳定;(2)该国的人口增长数由人口的生育,死亡引起;(3)人口数量化是连续的。基于上述假设,我们认为人口数量是时间函数。建模思路是根据给出的数据资料绘出散点图,然后寻找一条直线或曲线,使它们尽可能与这些散点吻合,该直线或曲线就被认为近似地描述了该国人口增长规律,从而进一步作出预测。通过上题的研究,既复习巩固了函数知识更培养了学生的数学建模能力和实践能力及创新意识。在日常教学中注意训练学生用数学模型来解决现实生活问题;培养学生做生活的有心人及生活中“数”意识和观察实践能力,如记住一些常用及常见的数据,如:人行车、自行车的速度,自己的身高、体重等。利用学校条件,组织学生到操场进行实习活动,活动一结束,就回课堂把实际问题化成相应的数学模型来解决。如:推铅球的角度与距离关系;全班同学手拉手围成矩形圈,怎样围使围成的面积最大等,用砖块搭成多米诺牌骨等。四、培养学生的其他能力,完善数学建模思想。由于数学模型这一思想方法几乎贯穿于整个中小学数学学习过程之中,小学解算术运用题中学建立函数表达式及解析几何里的轨迹方程等都孕育着数学模型的思想方法,熟练掌握和运用这种方法,是培养学生运用数学分析问题、解决问题能力的关键,我认为这就要求培养学生以下几点能力,才能更好的完善数学建模思想:(1)理解实际问题的能力;(2)洞察能力,即关于抓住系统要点的能力;(3)抽象分析问题的能力;(4)“翻译”能力,即把经过一生抽象、简化的实际问题用数学的语文符号表达出来,形成数学模型的能力和对应用数学方法进行推演或计算得到注结果能自然语言表达出来的能力;(5)运用数学知识的能力;(6)通过实际加以检验的能力。只有各方面能力加强了,才能对一些知识触类旁通,举一反三,化繁为简,如下例就要用到各种能力,才能顺利解出。例2:解方程组x+y+z=1 (1)x2+y2+z2=1/3 (2)x3+y3+z3=1/9 (3)分析:本题若用常规解法求相当繁难,仔细观察题设条件,挖掘隐含信息,联想各种知识,即可构造各种等价数学模型解之。方程模型:方程(1)表示三根之和由(1)(2)不难得到两两之积的和(XY+YZ+ZX)=1/3,再由(3)又可将三根之积(XYZ=1/27),由韦达定理,可构造一个一元三次方程模型。(4)x,y,z 恰好是其三个根t3-t2+1/3t-1/27=0 (4)函数模型:由(1)(2)知若以xz(x+y+z)为一次项系数,(x2+y2+z2)为常数项,则以3=(12+12+12)为二次项系数的二次函f(x)=(12+12+12)t2-2(x+y+z)t+(x2+y2+z2)=(t-x)2+(t-y)2+(t-z)2为完全平方函数3(t-1/3)2,从而有t-x=t-y=t-z,而x=y=z再由(1)得x=y=z=1/3,也适合(3)平面解析模型方程(1)(2)有实数解的充要条件是直线x+y=1-z与圆x2+y2=1/3-z2有公共点后者有公共点的充要条件是圆心(O、O)到直线x+y的距离不大于半径。总之,只要教师在教学中通过自学出现的实际的问题,根据当地及学生的实际,使数学知识与生活、生产实际联系起来,就能增强学生应用数学模型解决实际问题的意识,从而提高学生的创新意识与实践能力。数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。一、数学应用题的特点我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点:第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。二、数学应用题如何建模建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次:第一层次:直接建模。根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为:将题材设条件翻译成数学表示形式应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解选定可直接运用的数学模型第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。三、建立数学模型应具备的能力从实际问题中建立数学模型,解决数学问题从而解决实际问题,这一数学全过程的教学关键是建立数学模型,数学建模能力的强弱,直接关系到数学应用题的解题质量,同时也体现一个学生的综合能力。3.1提高分析、理解、阅读能力。阅读理解能力是数学建模的前提,数学应用题一般都创设一个新的背景,也针对问题本身使用一些专门术语,并给出即时定义。如1999年高考题第22题给出冷轧钢带的过程叙述,给出了“减薄率”这一专门术语,并给出了即时定义,能否深刻理解,反映了自身综合素质,这种理解能力直接影响数学建模质量。3.2强化将文字语言叙述转译成数学符号语言的能力。将数学应用题中所有表示数量关系的文字、图象语言翻译成数学符号语言即数、式子、方程、不等式、函数等,这种译释能力是数学建成模的基础性工作。例如:一种产品原来的成本为a元,在今后几年内,计划使成本平均每一年比上一年降低p%,经过五年后的成本为多少?将题中给出的文字翻译成符号语言,成本y=a(1-p%)53.3增强选择数学模型的能力。选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表:函数建模类型 实际问题一次函数 成本、利润、销售收入等二次函数 优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等幂函数、指数函数、对数函数 细胞分裂、生物繁殖等三角函数 测量、交流量、力学问题等3.4加强数学运算能力。数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。你这类论文太专业了,一般人是不能做的,我建议你去 或者去订制一份吧,而且最好时间上不要太紧了,太紧了专业人员也不一定能按时完稿的

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