数学建模即对于一个特定的对象,为了一个特定的目标,根据特定的内在规律,做一些必要的简化假设,运用特定的数学工具,得到一个特定模型结构。为激励大学生学习数学的兴趣,培养学生利用数学知识分析解决实际问题的能力,我校数学与信息科学学院数学建模实践队开始了为期多日的暑期实践活动。
常微分方程模型 探索数学建模方法
7月12日上午,数学与信息科学学院数学建模实践队一行准时到达我校一号教学楼219教室开始了一天的数学建模的学习。本次课程的主讲人为数学建模指导老师李海银。李老师主要向大家讲解了运用常微分方程模型构建举例及稳定性分析。在常微分方程模型构建的讲解中,老师首先通过传染病模型问题的建立、模型假设,到引出更复杂模型的出现。从SI模型、Logistic模型、SIS模型到最后的SIR模型的确立,李老师向大家完整有条理的讲述了传染病模型的全部框架。在稳定性模型的构建中,李老师从捕鱼业的持续收获、种群的相互竞争、种群的相互依存及之间的弱肉强食等例子,给大家引入了一阶微分方程和线性常系数微分方程组的平衡点及其稳定性的判断和分析。
数理结合建模 领略数学魅力
7月13日上午,数学建模实践队成员再次来到二号教学楼219教室,进行数学建模的学习。本次主讲人为数学建模指导老师任金城,任老师向大家讲解了Logistic模型及其应用。老师首先从比例性的定义与实例出发,向大家引出了酵母培养物增长的模型,并由酵母随时间变化的数量及酵母数量变化量,分别依次引导同学们用一条过原点的直线来拟合。随后,任老师向大家讲解了Malthus模型与Logistic模型区别与联系。在马尔萨斯模型分析中,老师通过实例的分析得出其显著特点:种群数量翻一番所需时间是固定的。Logistic模型中,任老师引入了一次项(竞争项),得出了更优化的模型。
探索建模新领域 学习回馈出新知
7月15日,数学建模指导老师廖扬主要给大家讲解了一元线性回归及多元线性回归模型。一元线性回归模型中,廖扬老师在向大家介绍了一些基本概念后,讲解了回归分析的主要内容并对关于随机误差项的基本假设做了具体分析。随后,老师又为大家介绍了参数估计(最小二乘和最大似然法),及常规参数检验(拟合优度检验和变量的显著性检验)。在初步学习认知后,廖扬老师引导大家着重思考在学习、生活和实践中如何运用EViews软件来分析数据。
在当今高科技与计算机技术日新月异且日益普及的社会里,没有良好的数学素养已无法实现工程技术的创新与突破。数学建模在我们的生活中日益显示其重要作用,已成为现代应用数学的一个重要领域。通过十几天的建模课程的学习,队员们深刻体会到了数学建模是一种关键性的、普遍的、可实行的课程,充分感受到了数学建模的魅力与神奇之处。
负责人:张烨培
撰稿人:郭倩