中学常用什么样的数学建模软件?

数学建模导论

1.什么是数学建模?

数学建模是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包括自由落体等具体的自然现象,也包括抽象的现象。

比如顾客对某种商品的价值取向。这里的描述不仅包括对外在形式和内在机制的描述,还包括对实际现象的预测、实验和解释。

我们也可以直观地理解这个概念:数学建模是把纯数学家(只知道数学,不知道它在实践中的应用的数学家)变成事物的一种方式。

哲学家、生物学家、经济学家甚至心理学家的过程。

2.什么是数学模型?

数学模型是指用数学语言描述的实际事物或现象。一般是对实际事物的数学简化。它往往在某种意义上接近实际事物。

抽象的形式是存在的,但和实物有本质的区别。描述一个实际现象有很多方式,比如录音、录像、比喻、谣言等等。

等等。为了使描述更具科学性、逻辑性、客观性和可重复性,人们使用一种普遍认为严谨的语言来描述各种现象。这种语言是

用数学语言描述的东西叫做数学模型。有时候我们需要做一些实验,但是这些实验往往是以抽象的数学模型作为现实。

实验本身也是对实际操作的理论替代。

3.为什么要建立数学模型?

在科学领域,数学因其众所周知的准确性而成为研究人员最广泛使用的交流语言——因为他们普遍认为自然是严格进化的。

是的,尽管支配进化的法则可能是复杂的,甚至是混乱的。因此,人们常常为实际事物建立各种数学模型,以便通过对模型的考察来描述它们。

解释、预测或分析与实际事物相关的规律。

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数学建模软件介绍

一般来说,学习数学建模常用的软件有四种,分别是:matlab、lingo、Mathematica和SAS。下面简单介绍一下这四种。

1概述。矩阵实验室

MATLAB代表矩阵实验室。除了出色的数值计算能力,还提供专业的符号计算和文本处理。

管理、可视化建模、仿真和实时控制。

MATLAB的基本数据单元是矩阵,其指令表达式与数学和工程中常用的指令表达式非常相似,所以用MATLAB解决问题比用C、FORTRAN等更好。

语言做同样的事情简单多了。

目前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括一个主包,里面有上百个内部函数和30多个工具箱,可以分为功能工具。

包装和主题工具包。函数工具包用于扩展MATLAB的符号计算、可视化建模与仿真、文字处理和实时控制等功能。主题工具包是专业的。

工具包、控制工具包、信号处理工具包、通信工具包等。都属于这一类。

开放性让MATLAB深受用户欢迎。除了内部函数,所有的MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件。用户可以修改源程序。

或者加入你自己的程序来构建一个新的特殊工具箱。

2.概述2。数学

Wolfram Research是高科技计算机计算的先驱,由复杂理论的发明者史蒂夫·沃尔夫勒姆创立。

1987年,1988年推出了高科技计算机运算软件Mathematica,堪称堪比诺贝尔奖的天才产品。Mathematica是一组综合数字,用于

和符号化操作,为全球超过一百万的研究人员、工程师、物理学家、分析师和其他技术专业人士提供易于使用的顶级软件。

科学计算环境。目前已广泛应用于学术界、电机、化学、土木工程、信息工程、金融、医学、物理、统计、教育出版、OEM等领域。

广泛使用。

Mathematica的特点

Mathematica 5凭借高阶计算方法、丰富的数学函数库和庞大的数学知识库,可以比Matlab R13更快更好地进行特征向量、逆矩阵等线性代数中的数值运算,提供业界最精确的数值运算结果。

Mathematica不仅可以进行数值计算,还可以提供最佳可设计的符号运算。

丰富的数学函数库,可以快速求解微积分、线性代数、微分方程、复变函数、数值分析、概率统计等。

Mathematica可以绘制各种专业领域的专业函数的图形,提供丰富的图形表示方法,并将结果可视化。

Mathematica可以整理专业的科技论文和期刊,使计算和排版在同一个环境中完成,提供高质量的可编辑排版公式和表格,自动优化屏幕和打印的排版,组织从初始概念到最终报告的计划,为txt、html、pdf等格式的输出提供最佳的兼容性。

它可以与C、C++、Fortran、Perl、Visual Basic、Java结合,提供强大的高级语言接口功能,使程序开发更加方便。

Mathematica本身就是一门简单易学的编程语言。Mathematica提供了交互式丰富的帮助功能,让用户现在就可以学习和销售。功能强大、操作简单、易学的特点,可以最有效地缩短研发时间。

3.3.lingo概述

LINGO用于求解非线性规划(NLP-非线性规划)和二次规划(QP-二次规划)

LINGO 6.0学生版最多可以发布300个变量,150个约束规则问题,其标准版的求解能力超过10 4。虽然林多和

LINGO不能直接解决目标规划问题,但可以分解成LINDO和LINGO可以用序列算法解决的规划问题。

建模语言与求解引擎的集成

LINGO是一个全面的工具,使其更快,更简单,更有效地建立和解决线性,非线性和整数优化模型。LINGO提供了强大的语言和快速的求解引擎来解释和求解优化模型。

■简单的模型表示

LINGO可以快速公式化线性、非线性、整数问题,易于阅读、理解和修改。

■方便的数据输入和输出选择

LINGO建立的模型可以直接从数据库或工作表中获取数据。同样,LINGO可以直接将求解结果输出到数据库或工作表中。

■强大的解决方案引擎

LINGO内置的求解引擎包括线性、非线性(凸和非凸)、二次、二次约束和整数优化。

■交互式建模或创建交钥匙应用

LINGO为你建立、求解和分析模型提供了一个完全交互式的环境。LINGO还提供了dll和OLE接口,供用户从编写的程序中调用。

■广泛的文件和帮助功能

LINGO提供的所有工具和文档都可以帮助你快速入门。LINGO用户手册有详细的功能定义。

4.概述4。SAS软件

SAS系统的全称是Statistics Analysis System,最早是由北卡罗来纳大学的两名生物统计学研究生编写的。1976年,SAS软件学院成立,SAS软件正式上线。SAS是用于决策支持的大型综合信息系统,但该软件系统最早的功能仅限于统计分析,统计分析功能仍是其重要组成部分和核心功能。SAS目前的版本是9.0版,大小约为1G。经过多年的发展,SAS已被全球120多个国家和地区的近3万个组织采用,直接用户超过300万,覆盖金融、医药卫生、生产、交通、通信、政府、教育、科研等领域。在英美等国家,熟练使用SAS进行统计分析是很多公司和科研机构选择素材的条件之一。在数据处理和统计分析领域,SAS系统被誉为国际标准软件系统,在1996 ~ 1997年被选为建立数据库的首选产品。是统计软件领域的巨头。这里只举一个例子:在以严苛著称的FDA新药审批程序中,规定新药试验结果的统计分析只能用SAS进行,其他软件的计算结果无效!连简单的均值和标准差都不好!由此可见SAS的权威地位。

SAS系统是一个组合软件系统,由多个功能模块组成,其基本部分是基础SAS模块。基础SAS模块是SAS系统的核心,承担主要的数据管理任务,管理用户的使用环境,处理用户的语言,调用其他SAS模块和产品。也就是说,SAS系统的运行必须启动基础SAS模块,这个模块除了本身的数据管理、程序设计、描述性统计计算等功能外,还是SAS系统的中央调度室。它既可以独立存在,也可以与其他产品或模块形成一个完整的系统。每个模块的安装和更新可以通过其安装程序非常方便地进行。SAS系统具有灵活的功能扩展接口和强大的功能模块。在基础SAS的基础上,还可以添加以下不同的模块来增加不同的功能:SAS/STAT(统计分析模块)、SAS/GRAPH(绘图模块)、SAS/QC(质量控制模块)、SAS/ETS(计量经济学和时间序列分析模块)、SAS/OR(运筹学模块)、SAS/IML(交互式矩阵编程语言模块)、SAS/FSP。SAS有智能绘图系统,不仅可以绘制各种统计图,还可以绘制地图。SAS提供了许多统计过程,每个过程都包含极其丰富的选项。用户还可以通过对数据集的一系列处理来实现更复杂的统计分析。此外,SAS还提供了各种概率分析函数、分位数函数、样本统计函数和随机数生成函数,用户可以轻松满足特殊的统计需求。

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