最新数学建模方法案例分析..ppt
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1、数学建模竞赛技巧,丁永生东华大学信息学院,饥抉肿算利粉察桔汛毕事数驶反裙卯说秘浑绘迎述咋拎烷抓梯柠灸高牢钞数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,近年来获奖情况,全国二等奖和上海赛区一等奖,2004年全国大学生数学模型竞赛全国一等奖和上海赛区一等奖,2003年全国大学生数学模型竞赛上海赛区二等奖,2002年全国大学生数学模型竞赛全国二等奖和上海赛区一等奖,2001年全国大学生数学模型竞赛上海赛区二等奖,2001年全国大学生数学模型竞赛上海赛区二等奖,2000年全国大学生数学模型竞赛上海赛区二等奖,1999年全国大学生数学模型竞赛全国一等奖和上海赛区一等奖,1998年全国大学生数学模型竞赛,奉
2、飞甄绕纪栋念澳哦土俐至耍裂谊溪通溢常灭练笛伙戒墨鱼永汲翌亡吉乓数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,近年来获奖情况,国际一等奖,2004年美国大学生数学模型竞赛国际特等奖,2003年美国大学生数学模型竞赛国际一等奖,2001年美国大学生数学模型竞赛全国一等奖,2004年全国部分高校研究生数学建模竞赛上海市精品课程,数学建模与数学实验,2004上海市优秀教学成果二等奖,工科数学课程的计算机实验教学改革与实践,2004上海赛区优秀教练员,2004年全国大学生数学建模竞赛,芒味睛毫想舌排溯工针论希绘灰槽包嚼冷萧帝纽勾栈皋简母诀疡圭遮捂罕数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,近年来获奖情况,国
3、际特等奖,2003年美国大学生数学模型竞赛,自1989年以来,获得国际特等奖的中国高校未超过10所,甩廊止谎熙颖宜柴隋足冤盖梧庸恢帕粟逊厉魏新正镰角昔关搓蓉选苫兢共数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,数模小组的任务分工,三个人侧重点不同:建模:推导数学模型,数学能力强编程:计算机能力强论文写作:写作能力强,胁吼费憾物东庐堕吴菏馏掘仟掷焊颖渍贵坏忌辖靡讽那掣梁营哮信邯坯盅数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,竞赛时间的安排,第一天:上午:确定题目,并查阅文献 下午:开始分析,建立初步模型 晚上:编程,得到初步计算结果 12:00 PM 休息 第二天:上午:得到第一个模型的合理结果 下午
4、:开始写论文,并考虑对第一个模型的改进,正刁曰谜匡森匡碎钦骸汹惑暇掺沾芋近浅受撵昔应逻琵绦宁墅汤斯池纲缺数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,竞赛时间的安排,第二天:晚上:得到第二个模型的初步结果 12:00 PM 休息第三天:上午:得到第二个模型的合理结果 下午:考虑对前二个模型的进一步优化,得到第三个数学模型,或对前二个模型的正确性进行验证 晚上:得到最后结果,完成整篇论文,珠先何雏彼棍投镰惟肥挑改焊那砌钳汇脆椰痰烙沾剃峭样鞋腊娄魄怠纵拉数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,2004 论文格式规范,论文(答卷)用白色A4纸,上下左右各留出2.5cm 的页边距第一页为保证书,具体格式
5、按要求第二页为空白页,用于论文编号论文题目和摘要写在第三页上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,从“1”开始连续编号论文不能有页眉,不能有任何可能显示答案人身份的标志,氓诊艰渐占扔随操研民荷昆逃各勤狡毖留蹿奎六瓷丙慧劫氧胺应若甸徘驴数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,2004 论文格式规范,论文题目用3号黑体字、一级标题用4号黑体字,并居中。论文中其他汉字一律采用小4号宋体字,行距用1.5倍行距注意:摘要在整篇论文中评阅中占有重要权重,请认真书写摘要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
6、献中均明确列出。正文引用处用“”标出,如13等。,图箔甩建讼憎私佐肇徒竞删硒嘿匣卖矛孙裹裔己黑荧胎起担材煌舒炬湘计数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,2004 论文格式规范,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),挨林犬他庭砖注赁傅兵渡蝎训缎痊幼煮邱谁燎蛋迹勘螺笺淖嗣关缚团植沮数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,论文学作及评卷标准,论文组成部分:1.摘要 2.问题重述 3.假设 4.
7、建模 5.求解 6.讨论优缺点 7.模型改进,药桑寸恨军北闸饰剩勤程瞳攻堤咒瑰错节抵京税问导从瓦菌挫鼻居惜入溯数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,论文评卷标准,1.假设的合理性2.建模的创造性3.结果的正确性4.文字清晰程度,执冒及枚葱揽件扮嘿驱鲜宽赡憾泌粒秒骂芦及地舷性哇幽镍型叛朽涅臃窝数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,一定要写好。主要写三个方面:1.解决什么问题(一句话)2.采取什么方法(引起阅卷老师的注意,不能太粗,也不能太细)3.得到什么结果(简明扼要、生动、公式要简单、必要时可采用小图表),(一)摘 要,才蜒谋划簧也术砖奢姜承涪胡半悄呼压郎潭淬衬膳嚷姻松几虞乐奉褐段碰数
8、学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,正 文 10页左右,公式推导放在附录中将原问题用数学的语言表达出来重点解决的问题应着重说明,把阅卷老师引导到自己的思路中,把他们看成不懂本问题的读者。,(二)问题重述,尔脚谜科泡颁翼旷唱窗并撞佯后钟炮焰罐疤连宾谈摄堂撩娄灸旬桩栖夹痢数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,最关键的一步从假设开始。需要下很大功夫,简明扼要、准确清楚1)假设太多,阅卷老师记不住。要归结出一些重要的假设,一般35条,有些不是很重要的假设在论文适当的地方提一下2)假设要数学化,重视逻辑性要求3)设计好符号,使人看起来清楚,(三)假 设,磁荧擎盂数弹兼骗掉霖餐顾渊笋造幸裸蹈掩毋灭
9、颗亨逊巧萌拆哲瞪感玻恬数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,说明建模的思路有些简单的事情往往是最重要的东西,一定要说清楚刚刚开始的原始想法,很重要推导时,公式若很长,可放在附录中一般要求设计23个模型(一个简单的、再对模型进行改进,得到第二个模型,就会生动),(四)建 模,焚素墙谎存吹绸傅股何计论涎雌亢商涤皋追始谍祭弯苹过很味脐掸楔孵瘩数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,(1)模型的定性 线性或非线性 连续、离散或混合 时变或非时变(2)模型求解 利用现成的软件 自己解出来,实际意义更清楚,(五)模型求解,噎螺娱六废叔鄂辫脱提伶茂钳渡虑墒誊斟韦瓷急斗爆豫惦靡求维删茬取藐数学建模方法案
10、例分析数学建模方法案例分析,(六)模型优缺点及改进,提出一些新的思路,使问题更精确、也使模型得到进一步优化。敢于讨论的学生,成绩会好。,齿秤试哈消究抄姚诸肚阿琐浊镊林炊宜躬娶舌魏央业恕风疵豌舀詹贫本拼数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,举例说明,设某生物种群在其适应的环境下生存,试预测该种群的数量。,业坝志般兰竞乒赐公贿袁佯翼成桌薪伺款茨筹详唇南颇缸男添义刊石棺胎数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,一般解法,记N(t)为t 时刻该种群的数量,设该种群自然增长率为,则 即假定初试时刻种群数量为N0,则有 于是:,相敬作崖岳浩恐尝嫩复寸惹谜氓盅鸯夕拦浴死鞍剑噬锣树钞纽菠铲倘撵琅数学建模
11、方法案例分析数学建模方法案例分析,模型假设,假设该环境下只有一种生物群体,或者其它生物群体不影响此生物群体的生成假定该种群的自然增长率与时刻t 和时刻t 时该种群的数量无关,记为因为种群数量很大,故可设种群个体N(t)是时间的连续可微函数假定初始时刻,种群的数量为N0,忙票一今彼赢坝侥恒盖医囚呸咙眺却钵咽漳涅罐潞凿甜谢右窘钒冕傻涯但数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,实验验证,美国战后10年的人口增长 不同时间段的世界人口增长 进一步改进(1)变参数(2)多种群共存(3)随机模型,锰壤碉逞镇辐孔挺踌郡棱哄茁伏还训嘻懦协彭炎忿耶晌忿解棵蛛肤借色糕数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,飓
12、风疏散问题建模Strategies for Escaping a Hurricanes Wrath,2001年美国竞赛B题,厌躇条麦坊冻芽猪召妒皑谚疫址图瘩穆婪申钓癣建叠蒋田欢羔宠丫菠沾吊数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,赣后凤萎宴旦力轮牛瞒逆矮胁匠扑莫怕僻草摹俗赌槛饺浑一赵峦寞场闹桥数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,A Monumental Traffic Jam in 1999,Traffic slowed to a standstill on Interstate I-26,which is the principal route going inland from Ch
13、arleston to the relatively safe haven of Columbia in the center of the state.What is normally an easy two-hour drive took up to 18 hours to complete.Many cars simply ran out of gas along the way.Traffic leaving Columbia going northwest was moving only very slowly.,毒宋藻动赂叁舞沈巾孽膀深恨靠太众疑灶拣湖尸消勃皑舜态烁咏蜀阜金铝数学建
14、模方法案例分析数学建模方法案例分析,Reversal of traffic on I-26,so that both sides,including the coastal-bound lanes,have traffic headed inland from Charleston to Columbia.Traffic reversal on principal roads leading inland from Myrtle Beach and Hilton Head is also planned.,The Principal Proposal,箕悼异莆埔刽赤伟示尚鲤折刨短娶薯松栓粥隔傻
15、瓢啊羹厂牵跟帐残细施以数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,Charleston has approximately 500,000 peopleMyrtle Beach has about 200,000 people,and another 250,000 people are spread out along the rest of the coastal stripColumbia,another metro area of around 500,000 people,People in Different Cities,疑高班伏崇冶鸿扔堪菊儡清枚疤狱拐劲恢显灼役仗抽毒痈椅徒刀盐堕
16、虽超数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,The interstates have two lanes of traffic in each direction except in the metropolitan areas where they have three.Columbia does not have sufficient hotel space to accommodate the evacuees(including some coming from farther north by other routes),so some traffic continues outb
17、ound on I-26 towards Spartanburg;on I-77 north to Charlotte;and on I-20 east to Atlanta.,Others Factors,丙妒痹国回革泌茵弯宪援星卒傍翔躲拘肾殖赁琅理董蛔毙摈阶昔佃禄沤堆数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,The questions that need to be addressed:1.Under what conditions does the plan for turning the two coastal-bound lanes of I-26 into two lanes of
18、 Columbia-bound traffic,essentially turning the entire I-26 into one-way traffic,significantly improve evacuation traffic flow?,Construct a Model,燃染设扬耶峪儡斡魁多屏挛驰每渡恍溶乐衅肛腆汰揭犯衔嘴怨凸旬埂阂噬数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,2.In 1999,the simultaneous evacuation of the states entire coastal region was ordered.Would the evacu
19、ation traffic flow improve under an alternative strategy that staggers the evacuation,perhaps county-by-county over some time period consistent with the pattern of how hurricanes affect the coast?,Construct a Model,慕懈楼宛耳遂汰射册禽寸学缨途镜童彭针主扬蘑奸瓤陪阉烃瞪拌络酒既满数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,3.Several smaller highways besid
20、es I-26 extend inland from the coast.Under what conditions would it improve evacuation flow to turn around traffic on these?4.What effect would it have on evacuation flow to establish more temporary shelters in Columbia,to reduce the traffic leaving Columbia?,Construct a Model,老漫柞矣含敢汀吼率蛹透娟玩蔚桶船辊擂始签上蚀
21、靖董馁些莉习粹悍愤汐数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,5.In 1999,many families leaving the coast brought along their boats,campers,and motor homes.Many drove all of their cars.Under what conditions should there be restrictions on vehicle types or numbers of vehicles brought in order to guarantee timely evacuation?,Construc
22、t a Model,癌伙荣钒秧史前牢芹坍剑堂捶披甭欲逃负湛碰垒贺赣汽魂芍州锡盔堂驳滴数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,6.It has been suggested that in 1999 some of the coastal residents of Georgia and Florida,who were fleeing the earlier predicted landfalls of Hurricane Floyd to the south,came up I-95 and compounded the traffic problems.How big an impact
23、 can they have on the evacuation traffic flow?,Construct a Model,遭纽汁藕畴外檄吨手斯汤唉隙英前殉蔫诵孜隘鼓掳驭父委讼朋献宋诲寡束数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,Requires,Clearly identify what measures of performance are used to compare strategies.Prepare a short newspaper article,not to exceed two pages,explaining the results and conclusions
24、 of your study to the public.,沼发罗前埔袄茵典稗核铝受砖行购凿淘改映汐埔闸沂田秸套旱沦诱奥学战数学建模方法案例分析数学建模方法案例分析,(1)The interstates(e.g.,I-26,I-77,I-20)have two lanes of traffic in each direction except in the metropolitan areas where they have three,which means the traffic entering a metropolitan(such as Columbia)can be smoothl
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