数学建模讲座

发布 2023-05-18 02:56:28 阅读 3463

我叫虎玲,是2012级数应1班的学生。今天很荣幸能够和大家一起交流。首先恭喜大家在第一阶段取得好成绩。

这次认证杯数学建模成绩比上一年的成绩好,能取得这样的成果是挺不容易的。说起数学建模,会想到三天三夜,做**。但是没有想到其实数学建模是一场博弈,是在合作上的博弈。

有一个电影《美丽心灵》,不知道大家有没有看过,在一个大学的宿舍里,4个男孩正在商量着怎么去追求一个漂亮女孩。他们想“假如这四个男孩都去追求那个漂亮女孩,那个女孩肯定会摆起架子来,不会理睬他们中的任何一个。当这几个男孩再去追求别的女孩时,其他女孩也不会接受他们了,因为谁都不想当当次品。

可是假如他们愿意先追其他女孩,那么那个漂亮的女孩就不会有很强的优越感,那时追她就很容易了”这个小故事,反应的是生活在无处不在的博弈。博弈论的英文是game theory,从字面意思来看,就是竞赛论或者游戏论。数学建模就是一种博弈,也可以说,身边的很多行为和现象都可以用博弈论来描述。

数学建模中的合作过程也是一种博弈。甚至去菜市场买菜,当我们对某种菜的口味和质量有疑问的时候,买菜的大婶也常这样说:“放心吧,我一直是在这儿买东西的”。

这句话看似朴实的话里其实也包含了“博弈论”中的思想,这次交易是一种次数无限的的重复博弈,假如我今天骗了你,下次甚至连你的朋友都不会再来我这儿买东西,所以我是不可能骗你的,而且因为我的菜质量和口味好,所以我才得以长期在这儿买菜,也就是说我的菜是没有问题的,你买回去亏不了。而我们往往在听了大婶的一句话后,也会顿时消除疑虑,把菜买回家。由此可见,博弈并非要不可及,它就在我们身边。

在现实生活中,“协作”“团队精神”这样的名词频频出现。人们也认识到协作的重要性。事实证明,1+1>2并不是伪命题。

最优化组合的相互协作,不仅能够创造更大的收益,同时,还能彼此双赢。在建模中咱不说知识本身,咋说团队合作的重要性。数学建模是3个人组队参加,因此,如何找到合适的队友也非常重要。

需要一个数学思维灵活,具有扎实的数学功底的人;编程的,编程能力要强,最好是计算机系的;写**的,文字功底要好,表达要清晰明要。这三个人最还是不同专业的组合,有利益不同专业间的思维碰撞,爆发最理想的能量!

之前,我对数学建模并不怎么了解,总觉得它是一门很神奇的学科。但是,参加过数学建模后,我觉得它并不是想象中的那么神奇,它跟我们现实生活是很接近的一门学科。

作为一个数学系的学生,一直都有一个疑问,数学的应用在那里。不知道大家有没有这个感觉。对了,就在这里,在这里,我看到了很多,也学到了很多,关于各个学科,各个领域,都少不了数学,都是用建模的思想,来解决实际问题,很神奇。

今天你要出去,有好几个路径可以走,我们综合各个因素考虑肯定会选出一条最佳的路径。气象工作者为了得到准确的天气预报,就要根据气象站、气象卫星汇集的气压、雨量、风速等资料建立数学模型进行分析;城市规划者需要建立一个关于人口、经济、交通、环境等系统的模型来建设城市;厂长经理们要根据产品情况建立数学模型以便获得更大的经济效益……所以说很多实际问题都是运用建模的思想,再利用数学软件求解问题。给大家举一个大家感兴趣的例子,男生追女生。

大家是否常有这样的感觉,我说的是男生啊:随着追女同学事情的顺利发展,最终成功的希望越来越大,但下一步就会失败的危险也在逐渐增加。其实你的直觉并没有错。

随着事情的顺利发展,下一步失败的概率真的会变得越来越高……建立一个恋爱模型。我们可以根据广大男同学的心态,把追女同学的过程简化成五个步骤: 1.

得到****; 2. 聊得很投机; 3. 一起吃饭,郊游; 4.

一起逛商场,看电影; 5. 表白。

追女同学的过程中隐藏着一个典型的信息不对称现象——你不知道女生的底线在**。她究竟是只想聊聊天,还是想一起吃吃饭,逛逛街,还是真的想和你在一起呢?要想摸清女生的想法,只能按照计划清单,一步一步往下试探了。

追女生就像挖地雷一样,女生的残酷拒绝有可能出现在任意一步,概率都是相同的。我们不妨假设,经历重重险阻,最终追到女生的概率是 50% 吧。剩下 50% 的情况中,你一定会在某一步被拒,概率各占 10%。

不过,在追一个女生之前,你并不知道她是不是想要发展到那一步。直觉告诉我们,追女生进行得越深入,你会越来越确信,她真的想要和你在一起。可是,悲剧的男生们往往会因此就想当然地以为,他们在进行下一步的计划时会更顺利,或者即使不顺利,也会和以前一样顺利。

然而,事实却是:在你和女生越来越亲密的过程中,总的成功概率会越来越高,但同时,你在下一步面临失败的可能却也更大了。悲催的单身哥们啊,你以前还以为是老天的捉弄,其实这本身就是事情自然发生的规律!

为了解释这一现象,我们引入另一个悲剧男。他对“追到女生”的定义不一样,除了表白成功之外,后面还有拥抱抱什么的。因此,在他的恋爱模型中,追女生的步骤扩展到了10 步。

同样,女生的拒绝有可能出现在任意一步,概率都是相同的。我们假设,在扩展的追女生模型中,这个悲剧男追到女生的概率为 0,也就是说女生必然会在10 步之中的某一步拒掉他。这样一来,女生在前五步拒绝他的概率也是 50%。

假设他前四步都很顺利,第五步悲剧的概率是多少呢?不妨这样来想:因为前四步都成功了,但他注定会悲剧,那么他将会等可能地在剩余的六步中悲剧。

这样一来,他已经闯过了前四关,偏偏在第五步悲剧的概率就是 1/6。而一开始,他在第一步就悲剧的概率只是 1/10。你也许已经发现了,单单看前五步,前后两个模型本质上完全一样!

因此上一段所说的概率也符合之前的恋爱五步曲模型。也就是说,在五步恋爱中,第一步失败的概率是 1/10,但最后一步失败的概率上升到了 1/6!。这就解释了为什么大多数失败男生都在感叹功败垂成,因为眼看着计划的顺利进行,他们过于乐观,没有意识到越往后失败的概率越大。

为什么会出现这样违反直觉的情况呢?其实这是条件概率在作祟。注意到,总的失败概率是 50%,其中女生可能在任意一步拒绝你,概率各占 10%。

对于第二步来说,失败概率等于第一步成功的概率乘上第一步成功下第二步失败概率;反过来,第一步成功但第二步失败的概率,就等于第二步失败的概率除以第一步成功的概率,即 0.1 / 0.9 = 1/9。

以此类推可以得到,前两步均成功但在第三步失败的概率就是 1/8,接下来则分别是 1/7 和 1/6,这和引入悲剧男时得到的结果一样。最后,有一个有意思的现象。假设有一个细心男,追到女生的概率也是 50%,不过他的计划很长,有 10 步之多。

这样一来,他在每一步悲剧的概率只有 5%,而在前九步成功的前提下最后一步悲剧的概率也只有 1/11。这样一来,在各个步骤失败的概率从 1/20 增加到 1/11,只增加了不到 5 个百分点,适应起来也相对容易一些。总而言之:

奉劝各位屡战屡败的情场失意男神们,当你春风得意的时候切莫自负,因为接下来的挑战会更大。如果难以适应,不妨细水长流。参加数学建模,建立你追女神的数学模型。

开个玩笑。

我们说参加了数学建模竞赛,它可以培养大家的竞赛能力、抗压能力、问题设计能力、搜索资料的能力、计算机运用能力、**写作与修改完善能力、语言表达能力、创新能力等科学综合素养,它让大家从传统的知识培养转变到能力的培养,让我们的思想追求有了质的变化!这种创新也可以应用在创业上。当然了,学习数学可以提升我的逻辑思维能力和运算等抽象能力,但好多人觉得数学和实际遥不可及,可是呢,数学建模则成为了解决这种现象的杀手锏,因为数学建模就是为了培养大家的分析问题和分解决问题的能力。

它所教给我们的不单是一些数学方面的知识,比如说一些数学计算软件,学习建模的同时,借用各种建模软件解决问题是必不可少的matlab,lingo,等都是非常方便的。数学模型是数学学习的新的方式,他为我们提供了自主学习的空间,有助于我们体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生化和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识;而且数学模型还对我们有综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力,使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好地锻炼和提高。

而且我认为数学模型带给我的是发散性思维,各种研究方法和手段。教会我凡事要有自己的创新,自己的严密思维,不能局限于俗套。同时,他还锻炼了我们的耐心和意志力。

在数学建模中,我们因为数学建模而开始查**,学知识,学软件,到自己和数模队友一起合作*****,数模让我们开始了解科研。我很庆幸,庆幸我大二就参加了数学建模,利用这个思想和方法,我也申报了科技创新项目,从立项到**的发表,尤其是在写**的过程中,和数学建模是一模一样的。所以说参加了建模的学生,做大学生科技创新项目非常的有优势,而大学生科技创新项目给我们提供了创新创业的平台。

有同学会问,到低弄个什么课题好呢。in fact, 只要你的想法符合客观事实,不违法,都是可以的。比如说有同学想办一个辅导班,也可以呀,可以申报这个项目,既有老师的指导,又有项目资金的支持,何乐而不为呢。

还比如说,你在学习统计的时候,学习了独立检验,那我想检验一下,咋数计系数学学得好坏是否与性别有关呢,统计数据,做出这个结果,其实它就一篇小的**了。所以说,创新并不难,而是看我们愿不愿意动手去做这件事情,是不是有求知欲。我们这些人都是凡人,水平本来就有限,如果连求知的欲望都没有了,连坚持的毅力都没有了,连拼搏的勇气有没有了,我们还剩下什么?

什么都没有,学习了极限我们知道,生活中的事情只能在任意小的下,趋于真理。但永远达不到真理。到底多么小,谁知道呢,天也不知道。

只有更小,没有最小。所以今天我说的仅仅只是我的观点,不一定正确,仅供参考。

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