數學建模與數學實驗(第4版)

數學建模與數學實驗(第4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

趙靜,但琦,嚴尚安,楊秀文 編
圖書標籤:
  • 數學建模
  • 數學實驗
  • 高等教育
  • 教材
  • 應用數學
  • 算法
  • 優化
  • 仿真
  • 案例分析
  • MATLAB
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齣版社: 高等教育齣版社
ISBN:9787040400038
版次:4
商品編碼:12241807
包裝:平裝
叢書名: “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材
開本:16開
齣版時間:2014-08-01
用紙:膠版紙
頁數:352
字數:560000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《數學建模與數學實驗(第4版)》集應用數學知識、數學建模和數學實驗為一體,注重數學建模思想介紹,重視數學軟件在實際中的應用。這次修訂根據近年來數學建模競賽的發展趨勢,作瞭適當的增刪,並用新的建模案例替換瞭第3版中較為陳舊的案例。
  《數學建模與數學實驗(第4版)》主要內容包括綫性規劃、非綫性規劃、網絡優化、微分方程與差分方程、插值與擬閤、數據的統計描述、統計分析、模糊綜閤評判、計算機模擬、智能算法等。
  《數學建模與數學實驗(第4版)》可作為高等學校數學建模、數學實驗課程教材,也可作為數學建模競賽的培訓教材。

內頁插圖

目錄

第1章 數學建模簡介
1.1 關於數學建模
1.2 數學建模實例:人口預報問題
1.3 數學建模論文的撰寫方法
1.4 習題

第2章 MATLAB入門
2.1 MATLAB的進入與運行方式
2.2 變量與函數
2.3 數組與矩陣
2.4 MATLAB程序設計
2.5 MATLAB作圖
2.6 習題

第3章 綫性規劃
3.1 綫性規劃模型
3.2 綫性規劃實例及編程求解
3.3 建模案例:投資的收益和風險
3.4 習題

第4章 非綫性規劃
4.1 無約束優化及非綫性規劃的數學模型
4.2 非綫性規劃實例及編程求解
4.3 建模案例:鋼管訂購和運輸優化模型
4.4 習題

第5章 網絡優化
5.1 圖論的基本概念
5.2 最短路問題及其算法
5.3 最短路的應用
5.4 匹配與覆蓋
5.5 中國郵遞員問題
5.6 推銷員問題
5.7 最小生成樹問題
5.8 建模案例:最佳災情巡視路綫
5.9 習題

第6章 微分方程與差分方程
6.1 微分方程模型
6.2 微分方程數值解
6.3 用MATLAB解微分方程
6.4 差分方程模型及解法
6.5 建模案例:地中海鯊魚問題
6.6 習題

第7章 插值與擬閤
7.1 插值問題
7.2 用MATLAB解插值問題
7.3 數據擬閤
7.4 用MATLAB解麯綫擬閤問題
7.5 建模案例:黃河小浪底調水調沙問題
7.6 習題

第8章 數據的統計描述
8.1 統計的基本概念
8.2 參數估計
8.3 假設檢驗
8.4 方差分析
8.5 MATLAB數據統計
8.6 建模案例:車床零件故障分析
8.7 習題

第9章 統計分析
9.1 迴歸分析
9.2 聚類分析
9.3 判彆分析
9.4 主成分分析
9.5 時間序列分析
9.6 建模案例:葡萄酒的評價
9.7 習題

第10章 模糊綜閤評判
10.1 權重確定方法
10.2 模糊綜閤評判
10.3 建模案例:長江水質的評價
10.4 習題

第11章 計算機模擬
11.1 濛特卡羅法
11.2 模擬隨機數的産生
11.3 排隊模型的計算機模擬
11.4 用濛特卡羅法解非綫性規劃
11.5 建模案例:車燈綫光源的優化設計
11.6 習題

第12章 智能算法
12.1 遺傳算法
12.2 模擬退火算法
12.3 蟻群算法
12.4 神經網絡方法
12.5 建模案例:交巡警服務平颱的設置與調度
12.6 習題
參考文獻

前言/序言

  數學建模在科學技術發展中的重要作用越來越受到數學界和工程界的普遍重視,它已成為現代科技工作者必備的重要能力之一。為瞭適應科學技術發展和培養高質量、高層次科技人纔的需要,國內外越來越多的高校正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽。
  據不完全統計,全國有600多所高校開設瞭數學建模課程,有200多所高校開設瞭數學建模講座,有200多所高校增設瞭數學建模競賽培訓課。每年全國有30個省市1000多所高校、2萬多個隊參加全國大學生數學建模競賽,參加人數達6萬多人,是目前高校學生參與人數最多的課外活動。數學建模教學和競賽已成為高等學校教學改革和培養高層次的科技人纔的一個重要方麵。
  本書緻力於探索更有效的數學建模教學法,是國內齣版較早的數學建模和數學實驗教材之一,第一版於2000年由高等教育齣版社和施普林格齣版社齣版,第二版、第三版經過修改分彆於2003年、2008年齣版。2012年,本書第三版被列入“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材。清華大學薑啓源教授對本書評價道:該書將數學的基本理論、方法、應用案例和數學軟件有機地結閤成一體,全書通俗易懂,實用性強,能有效地培養學生掌握數學知識並用於解決實際問題的能力;解放軍信息工程大學韓中庚教授對本書評價如下:該教材配有多媒體課件,非常方便教師從事數學建模課程的教學和專題講座,同時該教材的適用麵廣,適用於不同層次的學生的需求,有利於培養學生的應用意識和創新能力。
  為瞭更好地修訂教材,編者麵嚮教材使用學校作瞭廣泛的問捲調查,對結果進行分析和研究,再結閤近年來數學建模競賽的發展趨勢,在第三版的基礎上對全書內容作瞭以下改進:刪除瞭整數規劃、動態規劃、組閤數學、匹配及覆蓋、最小費用流等部分內容,增加瞭統計分析、模糊綜閤評判、智能算法幾部分內容;對予以保留的內容也進行瞭適當修改,如用最新的建模案例替代原先較為陳舊的建模案例;修改並充實瞭部分案例,使本書內容更豐富。
  在本書修訂過程中,編者結閤多年的教學經驗,吸收國內外優秀教材的特點,結閤學生學習方式正在發生改變的現實,以“紙質教材+數字課程”的方式對教材的內容和形式進行瞭整體設計。數字課程的內容緊密結閤紙質教材,包含與教材內容相關的模型數據、MATLAB源程序、課堂教學的PPT課件、拓展建模及習題答案等,期望通過這些資源的設計和支撐,輔助教師課堂教學,幫助學生更好地理解和實現建模過程。
  第四版新增部分內容的具體分工如下:統計分析部分由但琦、付詩祿、吳鬆林、楊秀文共同完成;模糊綜閤評判部分由楊秀文完成;智能算法部分由楊廷鴻、王春林共同完成。趙靜負責第四版的統稿和全書質量把關,但琦、楊秀文負責組織協調工作。
  本書可作為高等學校數學建模課、數學實驗課或數學建模競賽培訓的教材,也可作為應用數學知識方麵的參考書。
《數學建模與數學實驗(第4版)》—— 理論與實踐的橋梁,創新思維的引擎 在科學技術飛速發展的今天,數學作為一門基礎學科,其應用領域已遠遠超越瞭傳統的數理天地。從紛繁復雜的經濟模型到精密嚴謹的工程設計,從精準預測的氣候變化到揭示生命奧秘的生物統計,數學的力量無處不在,深刻地影響著我們認識世界和改造世界的方式。而將抽象的數學理論轉化為解決實際問題的有力工具,正是數學建模的核心價值所在。 《數學建模與數學實驗(第4版)》正是這樣一本緻力於連接理論與實踐,激發創新思維的經典著作。本書以其係統性的知識體係、豐富的案例分析以及前沿的實驗指導,為讀者提供瞭一扇通往數學建模與實驗世界的精彩大門。它不僅僅是一本教材,更是一次思維的訓練,一次對現實世界挑戰的勇敢探索。 一、 構建堅實的理論基石:深入理解數學建模的精髓 本書的第一個核心優勢在於其對數學建模理論的詳盡闡述。作者從建模的基本思想齣發,循序漸進地介紹瞭各種常用的數學建模方法。這包括但不限於: 優選法與統計學方法: 詳細講解瞭如何運用統計學工具來分析數據、識彆模式、並建立預測模型。從最基礎的迴歸分析,到更復雜的多元統計方法,本書都提供瞭清晰的講解和實際應用案例。讀者將學習如何通過數據驅動的方式,揭示隱藏在現象背後的數學規律。 圖論與網絡模型: 圖論作為一種描述事物之間關係的有力工具,在交通網絡優化、社交網絡分析、物流路徑規劃等領域有著廣泛的應用。本書將帶領讀者探索圖的基本概念、遍曆算法、最短路徑問題、最大流最小割定理等,並展示如何在實際問題中構建和求解圖模型。 微分方程與動力學模型: 許多現實世界中的動態過程,如人口增長、化學反應速率、物理係統的演化等,都可以用微分方程來描述。本書深入淺齣地介紹瞭常微分方程和偏微分方程的基本理論,並重點探討瞭如何利用這些方程來刻畫和預測係統的動態行為。讀者將學會如何建立、求解和解釋微分方程模型,從而深入理解係統的演變規律。 最優化方法: 在資源有限的情況下,如何做齣最優決策是現實生活中普遍存在的問題。本書詳細介紹瞭綫性規劃、非綫性規劃、整數規劃等各種最優化技術,並展示瞭如何將它們應用於生産調度、投資組閤優化、資源分配等實際場景。讀者將掌握如何準確地定義目標函數和約束條件,並利用各種算法找到最佳解決方案。 仿真與濛特卡洛方法: 當解析解難以獲得或不存在時,仿真技術便成為一種強大的分析工具。本書將介紹離散事件仿真、連續係統仿真等方法,並重點講解濛特卡洛模擬在不確定性分析、風險評估等方麵的應用。讀者將學會如何設計仿真實驗,收集和分析仿真數據,從而對復雜的係統進行深入研究。 本書在介紹各種建模方法時,並非簡單地羅列公式和定理,而是注重對模型背後思想的闡釋,以及不同方法之間的聯係與區彆。通過理論講解,讀者能夠建立起對數學建模方法論的係統性認知,理解何時、何地、以及為何選擇某種特定的建模方法。 二、 豐富的實踐案例:在真實世界中磨練建模能力 理論的價值在於應用。《數學建模與數學實驗(第4版)》深諳此道,在每一章的理論講解之後,都精心設計瞭一係列貼近現實的案例分析。這些案例涵蓋瞭經濟學、管理學、工程學、生物學、環境科學等多個學科領域,力求展現數學建模在不同場景下的應用魅力。 例如,在講解迴歸分析時,本書會引用案例,分析影響股票價格的各種因素,並利用曆史數據構建迴歸模型來預測未來的股價走勢。在介紹圖論時,則會以城市交通擁堵為例,說明如何利用圖模型來優化交通信號燈配時,緩解城市交通壓力。在討論微分方程模型時,可能會涉及流行病傳播的建模,分析疾病傳播的規律,並為疫情防控提供數學依據。 這些案例的特點是: 真實性強: 案例素材均來源於實際問題,具有較高的參考價值和現實意義。 多樣性廣: 涵蓋的學科領域廣泛,讓讀者能夠領略數學建模的普適性。 深度適中: 案例的難度和復雜度經過精心設計,既能充分展示建模的精髓,又不至於讓初學者望而卻步。 循序漸進: 從簡單的問題入手,逐步深入到更復雜、更綜閤的建模挑戰。 通過對這些案例的深入學習和分析,讀者不僅能夠理解理論知識如何應用於實踐,更能夠逐步培養自己獨立分析問題、選擇閤適模型、並進行求解和解釋的能力。本書鼓勵讀者主動思考,嘗試對案例進行變體分析,甚至嘗試解決書中未涉及的類似問題。 三、 強大的實驗支撐:將建模過程可視化、可操作化 數學建模不僅僅是紙上談兵,更需要通過實驗來驗證和完善模型。本書的另一大亮點在於其對數學實驗的重視和詳細指導。《數學建模與數學實驗(第4版)》提供瞭豐富的實驗指導,幫助讀者將抽象的數學模型轉化為可執行的計算過程。 本書推薦並介紹瞭多種常用的數學軟件,例如: MATLAB: 作為一款強大的科學計算軟件,MATLAB擁有豐富的工具箱,能夠方便地進行數據分析、矩陣運算、信號處理、圖像處理以及各種數學模型的求解和仿真。本書提供瞭大量基於MATLAB的實驗代碼和操作指南,指導讀者如何利用MATLAB實現模型。 Python (NumPy, SciPy, Matplotlib, Pandas): Python及其豐富的科學計算庫,因其開源、易學易用的特點,已成為數學建模領域備受青睞的工具。本書將引導讀者掌握如何使用NumPy進行高效的數值計算,SciPy進行科學計算和工程計算,Matplotlib進行數據可視化,以及Pandas進行數據分析和處理,並將其應用於各種建模問題。 Excel (配閤VBA): 對於一些相對簡單的建模問題,Excel也能夠提供有效的解決方案。本書將介紹如何利用Excel的內置函數和數據分析工具,甚至通過VBA編程來實現模型的求解和模擬。 本書的實驗指導具有以下特點: 操作性強: 提供詳細的步驟和代碼示例,即使是初學者也能快速上手。 可視化程度高: 強調利用圖錶和圖形來展示數據、模型結果和仿真過程,增強理解。 與理論緊密結閤: 每個實驗都緊密圍繞所介紹的數學建模方法展開,是對理論知識的直接實踐。 鼓勵探索: 不僅提供解決方案,更鼓勵讀者在現有代碼的基礎上進行修改和擴展,嘗試解決其他相關問題。 通過這些數學實驗,讀者能夠親手將數學模型“跑”起來,觀察模型的輸齣,分析結果的閤理性,並根據實驗結果對模型進行修正和優化。這種“理論-實踐-反思”的循環過程,是培養獨立建模能力和解決問題能力的最佳途徑。 四、 培養創新思維與科學素養 《數學建模與數學實驗(第4版)》的最終目標,遠不止於傳授具體的建模方法和軟件操作。它更在於培養讀者創新思維和科學素養。 問題意識: 本書通過引入大量實際問題,引導讀者從日常生活中發現潛在的數學模型,培養“用數學的眼光看世界”的能力。 抽象與建模能力: 麵對復雜多變的現實問題,讀者將學會如何抓住問題的關鍵要素,忽略無關信息,將其抽象成一個數學模型。 分析與求解能力: 掌握不同的數學工具,能夠根據模型的特點選擇最閤適的求解方法。 評估與解釋能力: 理解模型的局限性,能夠客觀地評估模型的準確性和適用範圍,並用通俗易懂的語言解釋模型的含義和結果。 批判性思維: 鼓勵讀者質疑現有模型,思考如何改進,以及是否存在更優的解決方案。 本書的作者深知,數學建模的精髓不在於記住多少公式,而在於掌握解決問題的思維框架和方法論。因此,本書在內容組織上,始終圍繞“如何思考”、“如何分析”、“如何解決”這些核心問題展開。 五、麵嚮未來,適應挑戰 隨著人工智能、大數據、雲計算等新技術的蓬勃發展,數學建模的應用場景將更加廣泛,對建模者的要求也日益提高。本書在第四版的更新中,也緊密關注瞭這些發展趨勢,力求為讀者提供最前沿、最實用的知識。 大數據建模: 可能會融入更多關於如何處理和分析大規模數據集的建模方法,以及如何利用機器學習等技術輔助建模。 跨學科建模: 強調數學與其他學科的交叉融閤,鼓勵讀者利用數學工具解決更復雜的跨學科問題。 計算思維: 引導讀者將計算思維融入建模過程,利用算法和程序設計來提升建模效率和準確性。 《數學建模與數學實驗(第4版)》是一本為所有渴望提升自身問題解決能力、培養創新思維、並在科學技術領域取得成就的讀者量身定製的圖書。它是一座橋梁,連接著抽象的數學理論與生動的現實世界;它是一把鑰匙,開啓瞭探索未知、解決挑戰的大門。無論您是工程專業的學生、科學研究人員,還是對數學建模充滿興趣的任何人士,本書都將是您寶貴的學習資源和實踐指南。翻開這本書,您將踏上一段充滿智慧與創造力的旅程。

用戶評價

評分

當我第一次接觸《數學建模與數學實驗》(第4版)時,我正處於對數學在現實世界中的應用感到迷茫的階段。感覺課本上的數學知識雖然紮實,但如何將其轉化為解決實際問題的工具,卻是一片空白。這本書的齣現,恰好填補瞭我這方麵的知識鴻溝。它不僅僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的嚮導,帶領我一步步走進數學建模的奇妙世界。 書中對“模型假設”的講解,讓我印象深刻。任何模型都是對現實世界的簡化,而“假設”正是這種簡化的基礎。作者並沒有簡單羅列假設,而是通過生動的案例,闡述瞭如何根據問題的本質,提齣閤理、有意義的假設。例如,在建立“人口增長模型”時,書中詳細討論瞭考慮齣生率、死亡率、遷移率等因素的重要性,以及不同假設下的模型差異。這讓我明白,一個好的模型,不僅要有數學上的嚴謹,更要有對現實世界的深刻理解。 “模型求解”部分,書中不僅介紹瞭各種解析解法,更強調瞭數值解法的重要性,尤其是在計算機技術日益發達的今天。對於一些難以解析求解的模型,書中提供瞭利用MATLAB等工具進行數值仿真的方法,並配有詳細的程序代碼和結果分析。我曾嘗試復現書中關於“微分方程”的數值求解實例,通過修改參數,觀察不同初值和方程係數對係統行為的影響。這種“可視化”的探索過程,讓我對模型的動態變化有瞭更直觀的理解,也大大提升瞭我的編程和建模能力。 讓我特彆欣賞的是,書中在介紹各種模型時,都盡可能地從不同的學科角度進行解讀。例如,在討論“優化問題”時,書中不僅從數學規劃的角度進行瞭闡述,還結閤瞭經濟學中的資源分配理論,以及管理學中的決策分析。這種跨學科的視角,讓我看到瞭數學建模的普適性和強大連接性,也啓發瞭我如何將不同領域的知識融會貫通,來解決更復雜的問題。 書中對“模型驗證”和“模型評價”的細緻講解,是其區彆於其他教材的重要之處。它不僅僅是教你如何建立模型,更重要的是教你如何判斷模型的優劣,以及如何改進模型。書中列舉瞭多種驗證模型的方法,如與實際數據對比、進行假設檢驗、分析模型的局限性等,並提供瞭具體的實踐指導。我曾經在項目中使用過一個模型,但發現其預測結果與實際情況有較大偏差。在重讀瞭這部分的知識後,我纔意識到模型中存在一些不閤理的假設,並經過改進,最終取得瞭更好的效果。 “數學實驗”的部分,簡直是為我這樣喜歡動手實踐的學習者量身定做的。書中提供瞭許多精心設計的實驗項目,涵蓋瞭從簡單的綫性迴歸到復雜的係統仿真。這些實驗項目不僅有趣,而且具有很強的代錶性,能夠幫助讀者在實踐中鞏固理論知識,並掌握常用的建模工具和技術。我曾花費瞭不少時間在“濛特卡洛模擬”的實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率分布和統計推斷的原理,這個過程讓我對概率論有瞭更深刻的認識。 書中在介紹一些重要的數學模型時,都會追溯其發展曆程,並介紹相關的數學傢。這種“曆史視角”,讓我感受到數學建模的演進是一個不斷探索和創新的過程,也讓我對那些偉大的數學傢們充滿瞭敬意。例如,在介紹“圖論”時,書中簡要提及瞭歐拉解決“柯尼斯堡七橋問題”的故事,這不僅增加瞭閱讀的趣味性,也讓我對數學的起源有瞭更深的理解。 我對書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,感到非常新穎。在現實世界中,很多信息是模糊不清、不精確的,而傳統的數學方法往往難以處理這些問題。書中通過生動的案例,展示瞭這些非經典方法如何應對模糊性和不確定性,並提齣有效的解決方案。這讓我意識到,數學建模的應用領域遠比我想象的要廣闊。 這本書的語言風格,我個人認為非常適閤工程技術和科學領域的學生。它在保持數學嚴謹性的同時,又避免瞭過於晦澀的術語,使得大部分內容都能夠被理解。而且,書中豐富的圖錶和示意圖,極大地增強瞭內容的直觀性和易讀性。 總的來說,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常實用且具有啓發性的書籍。它不僅僅傳授瞭數學建模的知識和技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書讓我看到瞭數學的“力量”和“魅力”,也激發瞭我對數學建模領域更深入的探索。

評分

在我看來,《數學建模與數學實驗》(第4版)這本書的價值,遠不止於理論知識的傳授,更在於它為我構建瞭一個全新的認知框架。在這本書之前,我對數學的理解,更多地停留在解題的層麵;而這本書,則讓我看到瞭數學作為一種思維方式,如何在現實世界中發揮作用。 書中對於“模型假設”的強調,是我印象最深刻的部分之一。它讓我認識到,任何模型都是對現實的抽象,而假設的閤理性直接決定瞭模型的有效性。作者通過大量貼近生活的案例,例如“齣租車座位分配模型”、“校園自行車租賃模型”,詳細闡述瞭如何根據問題的本質,設定模型中的關鍵假設,並分析這些假設對模型結果的影響。我曾嘗試應用這些思想來分析一個實際的“商品庫存管理”問題,通過對“需求波動”和“交貨周期”等因素的細緻假設,構建瞭一個更為精準的庫存優化模型。 “模型求解”部分,書中對各種數學工具的介紹十分係統,從解析解法到數值解法,都給予瞭清晰的講解。特彆是對於數值解法,書中提供瞭利用MATLAB、Python等流行軟件進行仿真建模的詳細步驟和代碼示例。我曾嘗試復現書中關於“微分方程”在“人口增長模型”中的應用,通過調整模型參數,直觀地觀察不同增長率對人口數量的影響。這種“可視化”的學習方式,不僅加深瞭我對理論知識的理解,也極大地提升瞭我運用計算工具解決問題的能力。 書中對“優化問題”的講解,尤其讓我印象深刻。它不僅僅是介紹各種優化算法,更重要的是,它展示瞭如何將實際問題轉化為數學上的優化模型,並求解齣最優解。例如,書中關於“生産計劃優化”的案例,通過綫性規劃,在滿足市場需求的同時,最大化企業利潤。這讓我認識到,數學優化不僅僅是理論上的推導,更是能夠為企業帶來實際經濟效益的有力工具。 “模型評價與選擇”這一章節,是我在閱讀過程中反復迴看的部分。書中清晰地闡述瞭評價一個模型的好壞,需要考慮哪些因素,如模型的精度、復雜度、魯棒性、可解釋性等等。同時,也提供瞭多種模型選擇的原則和策略。這讓我明白,建模並非是“一次性”的完成,而是一個迭代優化的過程,需要我們根據實際需求,不斷地審視和改進模型。 “數學實驗”的部分,更是將書本理論與實踐緊密結閤。書中提供的每一個實驗項目,都設計得非常精巧,能夠引導讀者在實踐中理解和掌握各種建模方法。我曾花費瞭很多時間在“濛特卡洛模擬”實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率和統計的原理。這個過程讓我對“不確定性”有瞭更深刻的認識,也讓我學會瞭如何用概率的方法來評估風險。 書中對於“時間序列分析”的介紹,也為我打開瞭新的視野。很多現實中的數據都具有時間依賴性,如經濟指標、氣象數據等。書中介紹瞭ARIMA模型、指數平滑法等經典的時間序列分析方法,並提供瞭相應的應用案例。這讓我學會瞭如何從帶有時間特徵的數據中提取有用的信息,並進行預測。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也讓我看到瞭數學在處理不確定和模糊信息方麵的獨特能力。這些方法在處理現實世界中那些不精確、不完整的數據時,展現齣瞭強大的優勢。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常實用且具有啓發性的書籍。它不僅僅傳授瞭數學建模的理論知識和實踐技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用的大門,讓我看到瞭數學的無限可能性。

評分

在翻閱《數學建模與數學實驗》(第4版)的過程中,我切實地感受到瞭數學的嚴謹與靈活性是如何在現實世界中碰撞齣火花的。這本書不僅僅是傳授知識,更重要的是,它教會我如何用一種結構化的、邏輯化的思維方式去審視和解決問題。 書中對“模型假設”的闡述,讓我明白瞭任何模型都是對現實的抽象,而假設的閤理性直接影響著模型的有效性。作者通過大量生動的案例,例如“齣租車調度問題”、“公交綫路優化問題”,細緻地講解瞭如何根據問題的本質,提齣恰當的假設,並分析這些假設會如何影響模型的求解和結果。我記得在參與一個關於“城市交通擁堵模型”的小組項目時,我們曾糾結於是否需要考慮每一個司機的個體行為,而正是書中關於“模型假設的閤理性”的討論,引導我們聚焦於宏觀的交通流量和信號燈配時,從而構建瞭一個更具可行性的模型。 “模型求解”部分,書中對各種數學工具的介紹堪稱詳盡,從解析解法到數值解法,都給予瞭詳盡的講解。特彆是對於數值解法,書中提供瞭利用MATLAB、Python等常用軟件進行仿真建模的詳細步驟和代碼示例。我曾嘗試復現書中關於“微分方程”在“人口增長模型”中的應用,通過調整模型參數,直觀地觀察不同增長率對人口數量的影響。這種“可視化”的學習方式,不僅加深瞭我對理論知識的理解,也極大地提升瞭我運用計算工具解決問題的能力。 書中對“優化問題”的講解,尤其讓我印象深刻。它不僅僅是介紹各種優化算法,更重要的是,它展示瞭如何將實際問題轉化為數學上的優化模型,並求解齣最優解。例如,書中關於“生産計劃優化”的案例,通過綫性規劃,在滿足市場需求的同時,最大化企業利潤。這讓我認識到,數學優化不僅僅是理論上的推導,更是能夠為企業帶來實際經濟效益的有力工具。 “模型評價與選擇”這一章節,是我在閱讀過程中反復迴看的部分。書中清晰地闡述瞭評價一個模型的好壞,需要考慮哪些因素,如模型的精度、復雜度、魯棒性、可解釋性等等。同時,也提供瞭多種模型選擇的原則和策略。這讓我明白,建模並非是“一次性”的完成,而是一個迭代優化的過程,需要我們根據實際需求,不斷地審視和改進模型。 “數學實驗”的部分,更是將書本理論與實踐緊密結閤。書中提供的每一個實驗項目,都設計得非常精巧,能夠引導讀者在實踐中理解和掌握各種建模方法。我曾花費瞭很多時間在“濛特卡洛模擬”實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率和統計的原理。這個過程讓我對“不確定性”有瞭更深刻的認識,也讓我學會瞭如何用概率的方法來評估風險。 書中對於“時間序列分析”的介紹,也為我打開瞭新的視野。很多現實中的數據都具有時間依賴性,如經濟指標、氣象數據等。書中介紹瞭ARIMA模型、指數平滑法等經典的時間序列分析方法,並提供瞭相應的應用案例。這讓我學會瞭如何從帶有時間特徵的數據中提取有用的信息,並進行預測。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也讓我看到瞭數學在處理不確定和模糊信息方麵的獨特能力。這些方法在處理現實世界中那些不精確、不完整的數據時,展現齣瞭強大的優勢。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常實用且具有啓發性的書籍。它不僅僅傳授瞭數學建模的理論知識和實踐技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用的大門,讓我看到瞭數學的無限可能性。

評分

這本書初次接觸時,是在大學二年級,當時我的數學基礎還算紮實,但對於如何將抽象的數學概念轉化為實際問題、用數學語言去描述和解決現實世界的難題,卻感到一片迷茫。係裏推薦瞭這本《數學建模與數學實驗》(第4版),起初隻是抱著完成課程任務的心態去翻閱。然而,隨著閱讀的深入,我被書中那些生動貼切的案例深深吸引。從經典的“齣租車問題”到復雜的“交通流量優化”,作者將原本枯燥的數學理論,通過一個個引人入勝的實際場景展現齣來,仿佛打開瞭一扇全新的大門。 書中對於數學建模思想的闡述,給我留下瞭極其深刻的印象。它不僅僅是羅列公式和算法,更重要的是強調瞭建模的整個過程:如何識彆問題、抽象化問題、選擇閤適的數學工具、建立模型、求解模型、驗證模型,以及最後解釋模型。這種嚴謹而又靈活的思維方式,讓我意識到數學不僅僅是解題的工具,更是一種解決問題的思維框架。我記得有一次,我們小組在做一個關於環境保護的課題,當時大傢都在糾結於數據分析的方法,而我突然想起瞭書中關於“靈敏度分析”的章節,嘗試將它應用到我們的模型中,結果不僅大大提升瞭模型的可信度,還為我們指明瞭進一步優化的方嚮。這種“學以緻用”的成就感,是之前任何一本純理論書籍都無法給予的。 此外,書中對數學實驗的講解也極具指導意義。不同於理論推導的嚴謹,數學實驗更注重實踐和探索。它教會我們如何利用計算機軟件,如MATLAB、Python等,將數學模型轉化為可執行的程序,並通過模擬和仿真來檢驗模型的有效性。我曾嘗試過書中關於“傳染病傳播模型”的實驗,通過調整參數,觀察不同社交距離對疫情傳播的影響,這個過程讓我直觀地感受到瞭數學模型在預測和控製現實問題中的強大力量。書中的實驗部分,往往伴隨著詳細的代碼示例和結果分析,這對於像我這樣,雖然掌握瞭一定的編程基礎,但缺乏將數學模型與之有效結閤經驗的學生來說,簡直是雪中送炭。它幫助我剋服瞭從理論到實踐的鴻溝,讓我敢於動手去嘗試,去驗證。 我對書中對於不同類型數學模型的介紹,尤其是對經典模型的梳理,印象尤為深刻。無論是優化模型、仿真模型,還是統計模型,書中都給齣瞭清晰的定義、適用的場景以及典型的解法。比如,在學習“排隊論”模型時,書中通過銀行櫃颱、超市收銀颱等生活化的例子,將抽象的等待時間和隊列長度具象化,讓我能夠迅速理解其核心思想。更重要的是,書中並沒有止步於理論的介紹,而是引導我們思考如何根據實際問題的特點,選擇最閤適的模型,甚至如何將不同的模型進行組閤,以解決更復雜的問題。這種“授人以漁”的教學理念,讓我受益匪淺,它教會瞭我不僅僅是“怎麼做”,更重要的是“為什麼這麼做”以及“如何選擇”。 這本書的語言風格,我個人認為非常適閤初學者。它不像一些學術專著那樣晦澀難懂,而是用一種相對通俗易懂的語言,將復雜的數學概念解釋清楚。同時,書中穿插的許多小故事和曆史背景,也為枯燥的數學學習增添瞭不少趣味性。我記得在學習“最優化方法”的時候,書中還順帶介紹瞭牛頓、高斯等數學傢的故事,這讓我感覺自己不僅僅是在學習數學,更是在與這些偉大的思想傢進行跨越時空的對話。這種形式,極大地激發瞭我學習的積極性,讓我能夠更主動地去探索數學建模的奧秘。 書中關於“不確定性分析”和“魯棒性設計”的內容,是我在實際項目中最常迴顧的部分。在現實世界中,我們很少能獲得完全精確的數據,模型的輸入往往帶有一定的不確定性。這本書深刻地揭示瞭這一點,並提供瞭多種方法來評估模型在不確定性下的錶現,以及如何設計齣能夠應對各種擾動的模型。我曾經參與的一個關於天氣預測的建模項目,當時模型對一些突發的天氣變化非常敏感,很容易産生誤判。在重讀瞭書中關於“濛特卡洛模擬”和“敏感性分析”的章節後,我們改進瞭模型,顯著提升瞭其在極端天氣條件下的預測精度,這一經曆讓我深刻體會到這些理論知識的價值。 此外,書中在介紹數學模型時,往往會給齣多個角度的解法,或者從不同學科的視角來解讀同一個問題。比如,在處理“資源分配”問題時,書中不僅提供瞭綫性規劃的解法,還從博弈論的角度進行分析,展示瞭如何將數學建模的思想應用於更廣闊的領域。這種多維度的思考方式,極大地拓展瞭我的視野,讓我明白數學建模並非局限於某個單一的學科,而是可以與經濟學、管理學、工程學等眾多領域相互融閤,産生巨大的應用價值。它鼓勵我去跨越學科的界限,去發掘數學的潛力。 這本書在排版和圖示方麵也做得相當不錯。清晰的章節劃分,閤理的段落布局,以及大量用於輔助理解的圖錶和示意圖,都大大降低瞭閱讀門檻。特彆是一些復雜的模型,通過直觀的圖形化展示,能夠讓我迅速抓住其核心邏輯,而無需花費大量時間去解讀文字描述。我印象最深的是書中關於“圖論”的部分,作者用精美的圖示將復雜的網絡結構和路徑問題清晰地呈現齣來,讓我能夠輕鬆理解諸如“最短路徑算法”、“最大流問題”等概念。這種“圖文並茂”的設計,讓學習過程變得更加輕鬆和高效。 這本書的實踐性是其最大的亮點之一。書中提供瞭大量的例題,並且這些例題都緊密結閤實際,涵蓋瞭從科學研究到工程應用、社會經濟等多個領域。更重要的是,許多例題都提供瞭詳細的建模步驟和求解過程,這使得讀者可以模仿學習,甚至在此基礎上進行拓展。我曾經嘗試過書中關於“股票價格預測”的建模實例,通過學習其中的時間序列分析方法,並結閤自己收集的數據進行實踐,雖然離專業水平還有差距,但這個過程讓我切實體會到瞭如何將書中的知識應用於實際的金融市場分析。這種“動手實踐”的機會,是任何理論書籍都無法比擬的。 最後的體會是,這本書不僅僅是一本教材,更像是一位循循善誘的導師。它在傳授知識的同時,更注重培養讀者的數學思維能力和解決問題的能力。書中反復強調“模型不僅僅是數學公式的堆砌,更是對現實世界的簡化與抽象”,這種理念貫穿全書,引導讀者用一種更宏觀、更具批判性的視角去看待問題。當我麵臨一個陌生的、復雜的應用問題時,我常常會想起這本書中的建模思想,嘗試去剝離問題的本質,尋找閤適的數學工具,並思考模型的局限性。這種思維方式的培養,對我日後的學習和工作都産生瞭深遠的影響,讓我不再畏懼挑戰。

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初次接觸《數學建模與數學實驗》(第4版),我便被書中鮮活的案例和嚴謹的數學論證深深吸引。這本書並非僅僅羅列公式和算法,而是更側重於引導讀者理解數學建模的思維過程,如何將現實世界的復雜問題抽象化,並運用數學工具去求解。 書中對“模型假設”的講解,讓我明白瞭任何模型都是對現實世界的簡化,而提齣閤理假設是構建有效模型的基礎。作者通過諸如“齣租車座位分配模型”、“校園自行車租賃模型”等貼近生活的案例,詳細闡述瞭如何根據問題的本質,設定模型中的關鍵假設,並分析這些假設對模型結果的影響。我曾嘗試應用這些思想來分析一個實際的“商品庫存管理”問題,通過對“需求波動”和“交貨周期”等因素的細緻假設,構建瞭一個更為精準的庫存優化模型。 “模型求解”部分,書中對各種數學工具的介紹十分係統,從解析解法到數值解法,都給予瞭清晰的講解。特彆是對於數值解法,書中提供瞭利用MATLAB、Python等流行軟件進行仿真建模的詳細步驟和代碼示例。我曾嘗試復現書中關於“微分方程”在“人口增長模型”中的應用,通過調整模型參數,直觀地觀察不同增長率對人口數量的影響。這種“可視化”的學習方式,不僅加深瞭我對理論知識的理解,也極大地提升瞭我運用計算工具解決問題的能力。 書中對“優化問題”的講解,尤其讓我印象深刻。它不僅僅是介紹各種優化算法,更重要的是,它展示瞭如何將實際問題轉化為數學上的優化模型,並求解齣最優解。例如,書中關於“生産計劃優化”的案例,通過綫性規劃,在滿足市場需求的同時,最大化企業利潤。這讓我認識到,數學優化不僅僅是理論上的推導,更是能夠為企業帶來實際經濟效益的有力工具。 “模型評價與選擇”這一章節,是我在閱讀過程中反復迴看的部分。書中清晰地闡述瞭評價一個模型的好壞,需要考慮哪些因素,如模型的精度、復雜度、魯棒性、可解釋性等等。同時,也提供瞭多種模型選擇的原則和策略。這讓我明白,建模並非是“一次性”的完成,而是一個迭代優化的過程,需要我們根據實際需求,不斷地審視和改進模型。 “數學實驗”的部分,更是將書本理論與實踐緊密結閤。書中提供的每一個實驗項目,都設計得非常精巧,能夠引導讀者在實踐中理解和掌握各種建模方法。我曾花費瞭很多時間在“濛特卡洛模擬”實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率和統計的原理。這個過程讓我對“不確定性”有瞭更深刻的認識,也讓我學會瞭如何用概率的方法來評估風險。 書中對於“時間序列分析”的介紹,也為我打開瞭新的視野。很多現實中的數據都具有時間依賴性,如經濟指標、氣象數據等。書中介紹瞭ARIMA模型、指數平滑法等經典的時間序列分析方法,並提供瞭相應的應用案例。這讓我學會瞭如何從帶有時間特徵的數據中提取有用的信息,並進行預測。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也讓我看到瞭數學在處理不確定和模糊信息方麵的獨特能力。這些方法在處理現實世界中那些不精確、不完整的數據時,展現齣瞭強大的優勢。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常實用且具有啓發性的書籍。它不僅僅傳授瞭數學建模的理論知識和實踐技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用的大門,讓我看到瞭數學的無限可能性。

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這本《數學建模與數學實驗》(第4版)確實讓我對數學的應用有瞭全新的認識。在此之前,我總覺得數學是一門“陽春白雪”的學科,離我的日常生活甚遠。然而,這本書用一種極其貼近現實的方式,讓我看到瞭數學的“落地”之處。從城市規劃中的交通優化,到醫療領域中的疫情預測,再到金融市場的風險評估,書中展示瞭數學建模如何成為解決這些復雜問題的有力武器。我尤其喜歡書中對“最短路徑問題”的幾種不同解法的介紹,不僅僅是算法本身,更重要的是它引導我去思考,在不同的約束條件下,哪種解法更具優勢,這種辯證的思考方式,是我之前從未深入接觸過的。 書中對於“不確定性”的處理方式,給我留下瞭深刻的印象。現實世界充滿瞭變數,任何模型如果不能考慮不確定性,其預測和決策都可能顯得蒼白無力。這本書中關於“濛特卡洛模擬”的講解,讓我領略到如何通過大量的隨機抽樣來逼近真實結果,並評估模型在不同輸入下的穩定性。我曾嘗試用這種方法來模擬一些隨機過程,比如擲骰子或股票價格的波動,雖然過程相對耗時,但結果卻非常有說服力。它讓我明白,一個優秀的數學模型,不僅僅在於它的精確度,更在於它的魯棒性,也就是它在麵對各種乾擾時的穩定性。 關於“數學實驗”的部分,我感覺它更像是為我打開瞭一扇“實操”的大門。書中有大量的計算機模擬和可視化案例,通過這些案例,我能親手去“玩轉”數學模型。比如,書中關於“人口增長模型”的實驗,我可以自己輸入不同的增長率和初始人口,然後觀察模型預測的結果,甚至可以與指數增長、邏輯斯蒂增長等多種模型進行對比。這種“可視化”的學習方式,讓原本抽象的公式變得生動形象,也讓我更容易理解模型背後的邏輯。它讓我意識到,數學不僅僅是紙麵上的推演,更可以通過計算機進行“演練”和“驗證”。 書中對於“離散數學”在建模中的應用,也讓我眼前一亮。很多現實問題,例如社交網絡分析、圖的遍曆等,都可以用圖論來錶示和解決。這本書中關於“圖的著色問題”的講解,就給我留下瞭很深的印象。它不僅僅是介紹算法,更重要的是,它引齣瞭如何將現實世界中的衝突(比如無綫電頻率分配)轉化為圖的著色問題,從而找到最優解決方案。這種“抽象化”和“轉化”的能力,是數學建模的核心,而這本書正是通過大量實例,將這種能力具象化地傳授給瞭讀者。 我特彆欣賞書中關於“模型評價與選擇”的章節。任何模型都不是萬能的,識彆模型的局限性,並選擇最適閤當前問題的模型,是建模過程中至關重要的一環。書中列舉瞭多種模型評價的指標,如精度、復雜度、可解釋性等,並引導讀者根據實際需求進行權衡。我記得有一次,我們在做一個關於物流配送的課題,一開始我們傾嚮於使用一個非常復雜的模型,但在閱讀瞭這章內容後,我們意識到一個相對簡單的模型,在考慮瞭實際的運輸成本和時間限製後,反而能更好地滿足我們的需求。這種“適度”的原則,是這本書給我的重要啓示。 書中對“優化問題”的講解,也是我反復研讀的部分。無論是綫性規劃、整數規劃,還是非綫性規劃,書中都提供瞭清晰的數學錶述和求解思路。而且,它不僅僅停留在理論層麵,更是通過實際的生産調度、投資組閤優化等例子,讓我們看到這些模型在實際生産中的巨大價值。我曾經嘗試用書中介紹的“單純形法”來解決一個小型的生産計劃問題,雖然過程有些繁瑣,但最終得到的優化結果,確實比我們之前的經驗判斷要好得多。這讓我深刻體會到,數學優化是如何將“直覺”轉化為“精確”的。 讓我印象深刻的還有書中關於“時間序列分析”的應用。很多現實中的數據都具有時間依賴性,比如股票價格、氣溫變化、經濟指標等。這本書中介紹的ARIMA模型、指數平滑法等,為分析和預測這類數據提供瞭非常有力的工具。我曾嘗試用這些方法來分析一些公開的經濟數據,雖然預測的準確性受很多因素影響,但這個過程讓我對數據的內在規律有瞭更深的理解,也讓我學會瞭如何從看似雜亂的數據中提取有用的信息。 這本書在闡述數學概念時,非常注重邏輯的嚴謹性和條理的清晰性。它不會像一些科普讀物那樣,隻是泛泛地介紹一些概念,而是會深入到數學的本質,並解釋為什麼這樣建模是閤理的。我記得在學習“微分方程”用於描述動態係統時,書中詳細講解瞭微分方程如何錶示事物隨時間變化的速率,以及如何通過求解微分方程來預測係統的未來狀態。這種深入淺齣的講解方式,讓我能夠真正理解數學的“力量”所在,而不是僅僅記住一些公式。 書中穿插的一些曆史典故和數學傢的小故事,也為這本書增添瞭不少文化色彩。它不僅僅是一本技術手冊,更像是在帶領讀者一起迴顧數學思想的發展曆程。我記得在介紹“概率論”時,書中還提到瞭泊鬆和拉普拉斯等數學傢,並講述瞭他們是如何在解決實際問題的過程中,逐步發展齣這些重要理論的。這讓我感到,學習數學建模,也是在與人類智慧的結晶進行對話,這本身就是一件非常有意義的事情。 總而言之,這本書為我提供瞭一個係統性的框架,讓我能夠理解和運用數學來解決實際問題。它不僅僅是教會我“怎麼做”,更重要的是,它培養瞭我“如何思考”的能力。在麵對新的、未知的挑戰時,我不再感到茫然,而是能夠嘗試運用書中的建模思想和方法,去一步步地分析、構建和解決問題。這種能力的提升,是我從這本書中獲得的最大財富,也是我最想嚮他人推薦這本書的原因。

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第一次翻閱《數學建模與數學實驗》(第4版)時,我被書中由淺入深的講解方式深深吸引。它並沒有一開始就拋齣復雜的理論,而是從一些貼近生活的例子入手,逐步引導讀者理解數學建模的核心思想。 書中對“模型假設”的講解,讓我明白瞭一個道理:現實世界是復雜的,而模型則是對其的一種簡化。如何恰當地進行簡化,避免丟失關鍵信息,又不過度增加模型復雜度,是建模的關鍵。作者通過“齣租車座位分配模型”、“校園自行車租賃模型”等貼近生活的案例,詳細闡述瞭如何根據問題的本質,設定模型中的關鍵假設,並分析這些假設對模型結果的影響。我曾嘗試應用這些思想來分析一個實際的“商品庫存管理”問題,通過對“需求波動”和“交貨周期”等因素的細緻假設,構建瞭一個更為精準的庫存優化模型。 “模型求解”部分,書中對各種數學工具的介紹十分係統,從解析解法到數值解法,都給予瞭清晰的講解。特彆是對於數值解法,書中提供瞭利用MATLAB、Python等流行軟件進行仿真建模的詳細步驟和代碼示例。我曾嘗試復現書中關於“微分方程”在“人口增長模型”中的應用,通過調整模型參數,直觀地觀察不同增長率對人口數量的影響。這種“可視化”的學習方式,不僅加深瞭我對理論知識的理解,也極大地提升瞭我運用計算工具解決問題的能力。 書中對“優化問題”的講解,尤其讓我印象深刻。它不僅僅是介紹各種優化算法,更重要的是,它展示瞭如何將實際問題轉化為數學上的優化模型,並求解齣最優解。例如,書中關於“生産計劃優化”的案例,通過綫性規劃,在滿足市場需求的同時,最大化企業利潤。這讓我認識到,數學優化不僅僅是理論上的推導,更是能夠為企業帶來實際經濟效益的有力工具。 “模型評價與選擇”這一章節,是我在閱讀過程中反復迴看的部分。書中清晰地闡述瞭評價一個模型的好壞,需要考慮哪些因素,如模型的精度、復雜度、魯棒性、可解釋性等等。同時,也提供瞭多種模型選擇的原則和策略。這讓我明白,建模並非是“一次性”的完成,而是一個迭代優化的過程,需要我們根據實際需求,不斷地審視和改進模型。 “數學實驗”的部分,更是將書本理論與實踐緊密結閤。書中提供的每一個實驗項目,都設計得非常精巧,能夠引導讀者在實踐中理解和掌握各種建模方法。我曾花費瞭很多時間在“濛特卡洛模擬”實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率和統計的原理。這個過程讓我對“不確定性”有瞭更深刻的認識,也讓我學會瞭如何用概率的方法來評估風險。 書中對於“時間序列分析”的介紹,也為我打開瞭新的視野。很多現實中的數據都具有時間依賴性,如經濟指標、氣象數據等。書中介紹瞭ARIMA模型、指數平滑法等經典的時間序列分析方法,並提供瞭相應的應用案例。這讓我學會瞭如何從帶有時間特徵的數據中提取有用的信息,並進行預測。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也讓我看到瞭數學在處理不確定和模糊信息方麵的獨特能力。這些方法在處理現實世界中那些不精確、不完整的數據時,展現齣瞭強大的優勢。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常實用且具有啓發性的書籍。它不僅僅傳授瞭數學建模的理論知識和實踐技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用的大門,讓我看到瞭數學的無限可能性。

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在翻閱《數學建模與數學實驗》(第4版)的過程中,我深刻體會到瞭數學並非是象牙塔中的抽象理論,而是能夠滲透到我們生活方方麵麵的強大工具。這本書的價值在於,它不僅僅是傳授數學知識,更重要的是,它教會我如何“思考”——如何將一個現實問題轉化為數學模型,如何運用數學方法去解決它,以及如何評估和改進這個模型。 書中對“模型假設”的闡述,讓我明白瞭任何模型都是對現實的簡化,而這些假設的閤理性直接影響著模型的有效性。作者通過大量生動的案例,例如“齣租車調度問題”、“公交綫路優化問題”,細緻地講解瞭如何根據實際情況提齣恰當的假設,以及這些假設會如何影響模型的求解和結果。我記得有一次,我們在做一個關於“商品庫存管理”的項目,初期模型考慮的因素過於簡單,導緻預測結果與實際情況差距較大。在重讀瞭書中關於“假設的敏感性分析”章節後,我們重新審視瞭模型中的假設,並加入瞭一些關鍵的變量,顯著提升瞭模型的準確性。 “模型求解”的部分,書中對各種數學工具的介紹十分係統,從解析方法到數值方法,都給予瞭詳盡的講解。特彆是對於數值解法,書中提供瞭利用MATLAB、Python等流行軟件進行仿真的代碼示例,並配有詳細的步驟指導。我曾嘗試使用書中提供的代碼來實現一個“股票價格預測”的仿真,通過調整模型參數,觀察預測麯綫的變化。這個實踐過程讓我對模型的動態行為有瞭更直觀的認識,也極大地增強瞭我利用計算工具解決問題的信心。 讓我印象尤為深刻的是,書中對“優化模型”的講解。無論是綫性規劃、整數規劃,還是非綫性規劃,書中都提供瞭清晰的數學錶述、求解算法和實際應用案例。例如,書中關於“生産調度優化”的案例,展示瞭如何通過數學模型,在滿足生産需求的同時,最大程度地降低生産成本。這讓我認識到,數學優化不僅僅是理論上的推導,更是能夠為企業帶來實際經濟效益的有力工具。 “模型評價與選擇”這一章節,是我在閱讀過程中反復迴看的部分。書中清晰地闡述瞭評價一個模型的好壞,需要考慮哪些因素,如模型的精度、復雜度、魯棒性、可解釋性等等。同時,也提供瞭多種模型選擇的原則和策略。這讓我明白,建模並非是“一次性”的完成,而是一個迭代優化的過程,需要我們根據實際需求,不斷地審視和改進模型。 “數學實驗”的部分,更是將書本理論與實踐緊密結閤。書中提供的每一個實驗項目,都設計得非常精巧,能夠引導讀者在實踐中理解和掌握各種建模方法。我曾花費瞭很多時間在“濛特卡洛模擬”實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率和統計的原理。這個過程讓我對“不確定性”有瞭更深刻的認識,也讓我學會瞭如何用概率的方法來評估風險。 書中對於“時間序列分析”的介紹,也為我打開瞭新的視野。很多現實中的數據都具有時間依賴性,如經濟指標、氣象數據等。書中介紹瞭ARIMA模型、指數平滑法等經典的時間序列分析方法,並提供瞭相應的應用案例。這讓我學會瞭如何從帶有時間特徵的數據中提取有用的信息,並進行預測。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也讓我看到瞭數學在處理不確定和模糊信息方麵的獨特能力。這些方法在處理現實世界中那些不精確、不完整的數據時,展現齣瞭強大的優勢。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)不僅僅是一本教材,更是一位良師益友。它係統地傳授瞭數學建模的理論知識和實踐技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用的大門,讓我看到瞭數學的無限可能性。

評分

當我第一次翻開《數學建模與數學實驗》(第4版)時,我懷揣著一種既期待又略帶忐忑的心情。期待的是,終於有機會係統學習如何將課本上那些抽象的數學符號和公式,轉化為解決現實世界問題的“利器”。忐忑的是,擔心這些“高深”的數學理論,對於我這個基礎不算特彆紮實的讀者來說,是否會過於難以理解。然而,隨著閱讀的深入,我的顧慮逐漸被本書精妙的編排和清晰的講解所打消。 書中對於“模型構建”的流程,被分解得非常細緻,從“問題識彆”、“模型假設”、“數學錶述”、“模型求解”到“模型驗證”和“模型改進”,每一步都充滿瞭指導意義。我記得在學習“傳染病傳播模型”時,作者並沒有直接給齣復雜的SIR模型,而是先從最簡單的“SIRD”模型開始,逐步引入瞭潛伏期、死亡率等因素,每一步的增加都伴隨著對新變量和新方程的解釋。這種循序漸進的方式,極大地降低瞭學習的難度,讓我能夠更好地理解模型的演變過程,以及不同因素對模型結果的影響。 特彆讓我印象深刻的是,書中對“靈敏度分析”的強調。在現實應用中,模型的輸入參數往往不是精確已知的,而是帶有一定的不確定性。理解模型對這些不確定性有多敏感,對於評估模型的可靠性和指導數據采集工作至關重要。書中給齣瞭多種靈敏度分析的方法,並輔以圖示和計算示例,讓我能夠直觀地理解,當某個參數發生微小變化時,模型輸齣的結果會如何改變。我曾嘗試將這些方法應用到我們小組的一個項目上,結果發現模型對其中一個關鍵參數非常敏感,這促使我們投入更多的精力去精確測量這個參數,從而顯著提升瞭模型的預測精度。 “數學實驗”的部分,無疑是這本書的另一大亮點。它不僅僅是理論的延伸,更是提供瞭一個動手實踐的平颱。書中提供瞭大量利用MATLAB、Python等軟件進行建模仿真的代碼示例,並指導讀者如何解釋仿真結果。我曾嘗試復現書中關於“交通流量優化”的仿真實驗,通過調整參數,觀察不同交通信號燈配時方案對擁堵程度的影響。這個過程讓我從一個旁觀者變成瞭一個“參與者”,深刻體會到瞭數學模型在輔助決策中的實際價值。這種“親身體驗”遠比枯燥的理論敘述更能加深理解。 書中對“離散數學”的講解,也讓我受益匪淺。很多現實問題,例如社交網絡分析、路徑規劃、資源調度等,都可以用圖論來建模。書中對“網絡流”和“匹配問題”的講解,非常生動和具體。比如,通過一個“快遞員派送問題”,生動地展示瞭如何用圖論中的“旅行商問題”來錶述,並介紹瞭近似算法的思路。這讓我明白,看似抽象的數學概念,其實可以用來解決我們日常生活中遇到的許多實際難題。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也極大地拓寬瞭我的視野。在現實問題中,很多信息是不精確、不完整的,傳統的數學方法可能難以適用。書中通過一些生動的案例,展示瞭這些非經典方法如何在處理模糊信息和不確定數據方麵發揮獨特作用。這讓我意識到,數學建模的應用領域遠比我想象的要廣闊。 我對書中關於“模型選擇與比較”部分的講解尤為重視。任何模型都有其適用範圍和局限性。書中提供瞭多種評價模型優劣的標準,如精度、復雜度、可解釋性、計算效率等,並引導讀者根據實際需求進行權衡。這讓我明白,建模並非是“一次性”的工作,而是一個不斷迭代和優化的過程,需要我們根據反饋不斷調整和完善。 書中在介紹一些經典模型時,往往會追溯其曆史淵源,並介紹相關的數學傢。這種“人文關懷”,讓冰冷的數學變得有溫度。我記得在學習“排隊論”時,書中提到瞭其在電話交換、超市收銀等場景的應用,並且簡單介紹瞭其發展曆程。這讓我感到,數學建模不僅僅是技術,更是一種智慧的結晶,蘊含著人類解決問題的智慧。 在閱讀過程中,我發現書中對數學符號和術語的解釋非常到位,並且在第一次齣現時就給齣明確的定義。同時,章節之間的邏輯銜接也十分順暢,形成瞭一個完整的知識體係。即使是初學者,也能夠按照書中的思路,逐步建立起對數學建模的整體認識。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常優秀的教材,它不僅係統地介紹瞭數學建模的基本理論和方法,更重要的是,它培養瞭讀者將數學思想應用於解決實際問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用世界的大門,讓我看到瞭數學的無限可能,也激發瞭我進一步探索數學建模的濃厚興趣。

評分

第一次閱讀《數學建模與數學實驗》(第4版)時,我正處於一個對數學應用感到好奇但又缺乏方嚮的階段。這本書以其鮮活的案例和清晰的邏輯,瞬間吸引瞭我,並讓我看到瞭數學在解決現實世界問題中的強大潛力。它不僅僅是一本技術手冊,更像是在引導我進行一次思維的探索之旅。 書中對“模型假設”的講解,讓我明白瞭任何模型都是對現實的抽象和簡化,而理解和提齣閤理的假設是構建有效模型的前提。作者通過諸如“齣租車座位分配模型”、“校園自行車租賃模型”等生動的生活化場景,詳細闡述瞭如何根據問題的本質,設定模型中的關鍵假設,並分析這些假設對模型結果的影響。我記得在參與一個關於“城市交通擁堵模型”的小組項目時,我們曾糾結於是否需要考慮每一個司機的個體行為,而正是書中關於“模型假設的閤理性”的討論,引導我們聚焦於宏觀的交通流量和信號燈配時,從而構建瞭一個更具可行性的模型。 “模型求解”部分,書中對各種數學工具的介紹堪稱詳盡,從解析解法到數值解法,都給予瞭清晰的講解。特彆是對於數值解法,書中提供瞭利用MATLAB、Python等常用軟件進行仿真建模的詳細步驟和代碼示例。我曾嘗試復現書中關於“微分方程”在“人口增長模型”中的應用,通過調整模型參數,直觀地觀察不同增長率對人口數量的影響。這種“可視化”的學習方式,不僅加深瞭我對理論知識的理解,也極大地提升瞭我運用計算工具解決問題的能力。 書中對“優化問題”的講解,尤其讓我印象深刻。它不僅僅是介紹各種優化算法,更重要的是,它展示瞭如何將實際問題轉化為數學上的優化模型,並求解齣最優解。例如,書中關於“生産計劃優化”的案例,通過綫性規劃,在滿足市場需求的同時,最大化企業利潤。這讓我認識到,數學優化不僅僅是理論上的推導,更是能夠為企業帶來實際經濟效益的有力工具。 “模型評價與選擇”這一章節,是我在閱讀過程中反復迴看的部分。書中清晰地闡述瞭評價一個模型的好壞,需要考慮哪些因素,如模型的精度、復雜度、魯棒性、可解釋性等等。同時,也提供瞭多種模型選擇的原則和策略。這讓我明白,建模並非是“一次性”的完成,而是一個迭代優化的過程,需要我們根據實際需求,不斷地審視和改進模型。 “數學實驗”的部分,更是將書本理論與實踐緊密結閤。書中提供的每一個實驗項目,都設計得非常精巧,能夠引導讀者在實踐中理解和掌握各種建模方法。我曾花費瞭很多時間在“濛特卡洛模擬”實驗上,通過模擬大量的隨機事件,來理解概率和統計的原理。這個過程讓我對“不確定性”有瞭更深刻的認識,也讓我學會瞭如何用概率的方法來評估風險。 書中對於“時間序列分析”的介紹,也為我打開瞭新的視野。很多現實中的數據都具有時間依賴性,如經濟指標、氣象數據等。書中介紹瞭ARIMA模型、指數平滑法等經典的時間序列分析方法,並提供瞭相應的應用案例。這讓我學會瞭如何從帶有時間特徵的數據中提取有用的信息,並進行預測。 另外,書中對“模糊數學”和“粗糙集”等非經典數學方法的介紹,也讓我看到瞭數學在處理不確定和模糊信息方麵的獨特能力。這些方法在處理現實世界中那些不精確、不完整的數據時,展現齣瞭強大的優勢。 總而言之,《數學建模與數學實驗》(第4版)是一本非常實用且具有啓發性的書籍。它不僅僅傳授瞭數學建模的理論知識和實踐技能,更重要的是,它培養瞭我用數學的思維去分析和解決現實問題的能力。這本書為我打開瞭一扇通往數學應用的大門,讓我看到瞭數學的無限可能性。

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