数学建模-方法与案例 本书是作者在教学应用的基础上,结合数学建模课程建设与教学,以及数学建模竞赛培训与辅导工作中的经验和体会编写而成的。本书首先致力于阐明数学建模原理,然后通过大量的案例介绍数学建模原理的具体应用。 全书共九章,包括数学建模概述、初等数学方法建模原理与案例、微分方程方法建模原理与案例、运筹学方法建模原理与案例、图论方法建模原理与案例、数理统计方法建模原理与案例、插值与拟合的原理与案例、MATLAB 基础知识和应用以及常用工具箱等。本书各章附有大量的案例和习题,读者可通过案例和习题,举一反三,巩固所学内容
2025-11-03 22:01:27 8.13MB 数学建模 全国大学生数学建模竞赛
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在数学建模竞赛中,掌握一系列实用的算法是至关重要的,尤其对于参与美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)和研究生级别的比赛。以下将详细介绍这些算法及其Python实现,帮助参赛者提升解决问题的能力。 1. **多目标模糊综合评价模型**:这种模型在处理多因素、多目标决策问题时特别有用,它结合了模糊逻辑,通过模糊集理论对复杂问题进行量化评估。Python中的`scipy`和`numpy`库可以辅助实现这一模型。 2. **二次规划模型**:二次规划是优化问题的一种,寻找最小化或最大化的二次函数目标,同时满足线性约束条件。Python的`scipy.optimize.minimize`函数提供了求解二次规划问题的接口。 3. **整数规划模型**:在实际问题中,决策变量往往只能取整数值。`pulp`库是Python中的一个强大工具,用于解决包括整数规划在内的线性规划问题。 4. **非线性规划模型**:非线性规划涉及目标函数和约束条件为非线性的优化问题。Python的`scipy.optimize`模块提供了求解非线性规划问题的`minimize`函数,如SLSQP、COBYLA等算法。 5. **TOPSIS(技术优势排序理想解决方案)综合评价模型**:这是一种多属性决策分析方法,用于对多个备选方案进行排序。Python可以通过自定义函数实现TOPSIS算法,涉及到加权欧氏距离和理想解的概念。 6. **K-means聚类模型**:K-means是一种常见的无监督学习算法,用于将数据集分为K个不重叠的类别。Python的`sklearn.cluster.KMeans`提供了一种简单易用的实现方式。 7. **蒙特卡洛模型**:基于随机抽样或统计试验的模拟方法,广泛应用于概率和统计问题。Python的`random`和`numpy`库可用于生成随机数,进而构建蒙特卡洛模型。 8. **最短路径算法**:如Dijkstra算法或Floyd-Warshall算法,用于找出网络图中两个节点间的最短路径。Python可以使用`networkx`库实现这类算法。 9. **判别分析Fisher模型**:Fisher判别分析用于分类问题,通过找到最佳的超平面来区分不同的类别。Python的`scikit-learn`库提供了`LinearDiscriminantAnalysis`类实现该模型。 10. **支持向量机模型**:支持向量机(SVM)是一种强大的分类和回归方法,通过构造最大间隔超平面进行决策。Python的`scikit-learn`库的`svm`模块提供了SVM的多种实现,如线性SVM、核SVM等。 以上就是针对数学建模竞赛中常见的算法及其Python实现的概述,掌握这些工具和技巧将有助于参赛者在比赛中更高效地解决问题。在实际应用中,需要结合具体问题灵活选择和调整算法,以及不断优化模型以提高解决问题的精度和效率。
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全国大学生数学建模竞赛是一项旨在激发学生创新思维和团队协作能力的年度赛事,它要求参赛者在限定时间内解决一个实际问题。2010年的A题聚焦于“斜卧式储油罐的设计与分析”,这涉及到数学、物理、工程等多个领域的知识交叉。以下是关于这个主题的详细讲解: 一、斜卧式储油罐 斜卧式储油罐,顾名思义,是相对于传统的立式储油罐而言的一种设计。这种设计主要考虑了土地利用效率、安全性和经济效益。斜卧式储罐通常呈椭圆形或矩形,横卧在地表下,减少了占地面积,同时便于油品的进出和维护。 二、储油罐设计的关键因素 1. 容量规划:根据需求确定储油罐的容量,考虑到未来可能的扩展和变化。 2. 材料选择:储油罐的材料必须具有良好的耐腐蚀性、强度和焊接性能,常见的有碳钢、不锈钢等。 3. 结构稳定性:斜卧式储罐需确保在各种载荷(如内部液体压力、风荷载、地震荷载)下的稳定性和安全性。 4. 防渗漏设计:防止油品泄漏对环境造成污染,通常采用双层壁设计或者防渗衬层。 5. 排放系统:设置合理的设计确保油气排放符合环保要求,减少安全隐患。 三、数学建模在储油罐设计中的应用 1. 几何建模:使用几何模型来描绘储油罐的形状,计算其体积和表面积。 2. 力学分析:应用静力学和动力学知识,计算储油罐在不同工况下的应力和应变,确保结构安全。 3. 流体力学:分析油品在罐内的流动特性,预测液位变化对罐体产生的压力变化。 4. 概率统计:评估潜在风险,例如泄漏概率、地震概率等,并进行定量分析。 5. 经济优化:通过数学模型对不同设计方案的成本和效益进行对比,找出最优解。 四、竞赛过程中的工作内容 参赛者可能需要完成以下任务: 1. 数据收集:获取关于储油罐设计、材料性能、工程实例等相关数据。 2. 模型构建:建立反映实际问题的数学模型,可能包括几何模型、力学模型、经济模型等。 3. 模型求解:运用数值方法或解析方法求解模型,如有限元分析、线性规划等。 4. 结果验证:与已有的工程实践或实验数据进行对比,检验模型的合理性。 5. 报告撰写:清晰阐述模型构建的过程、解决方案和结论,展示团队的思考和创新。 这些资料可能包括了问题背景、相关理论、案例分析、参考文献等内容,对于后来者,无论是了解数学建模方法还是学习储油罐设计,都是宝贵的资源。虽然2010年的比赛已过去,但其中涉及的理论和方法仍然是学习和研究的重要参考。希望这些信息能对有志于数学建模或相关领域研究的朋友们提供帮助。
2025-08-13 20:41:07 12.22MB
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全国大学生数学建模竞赛是一项旨在提高大学生综合素质、激发创新思维的年度赛事,它鼓励参赛者运用数学知识解决实际问题,并撰写具有学术价值的论文。在撰写这类论文时,选择一个专业的排版工具至关重要,LaTeX就是这样一款强大的工具,能够使数学建模论文显得更加美观、专业。 LaTeX是一款基于TeX的排版系统,由Leslie Lamport开发。它以其对数学公式、图表以及复杂结构文本的优秀排版而著名。在数学建模论文中,LaTeX的优势在于: 1. **数学公式**:LaTeX提供了一套完整的数学符号和命令,可以轻松地输入复杂的数学表达式,如积分、极限、矩阵和希腊字母等,使得论文中的数学公式清晰易读。 2. **自动格式化**:LaTeX自动处理段落、编号、引用和索引等,避免了手动调整格式的繁琐工作,保证了论文的一致性和整洁性。 3. **专业样式**:LaTeX支持各种预定义的样式文件,如IEEEtran、article、report等,适用于不同类型的学术论文,可快速定制出符合比赛要求的论文格式。 4. **跨平台**:LaTeX可在Windows、Mac OS X和Linux等操作系统上运行,不受平台限制,方便了不同环境下的协作。 5. **版本控制与协同编辑**:LaTeX文件是纯文本格式,易于进行版本控制和多人协作,如通过Git进行版本管理,或使用Overleaf等在线编辑平台实时协作。 6. **图形和表格**:LaTeX可以方便地插入和处理图形,如使用TikZ库绘制高质量的矢量图,以及处理多列或多页表格,使得数据展示更直观。 7. **引用管理**:通过 BibTeX 或 BibLaTeX,LaTeX可以轻松管理参考文献,自动格式化引文,使得论文更具学术规范。 8. **源代码级注释**:LaTeX允许在源代码中添加注释,便于理解代码功能,也有利于后期修改和维护。 在“2011年全国大学生数学建模竞赛latex模板”压缩包中,可能包含以下内容: - `main.tex`: 主文件,包含了论文的整体框架和内容。 - `bibliography.bib`: 参考文献数据库,用于BibTeX引用管理。 - `figure/` 目录:存放论文中的图形文件。 - `style/` 目录:存放自定义样式文件或模板。 - `settings.tex`: 一些全局设置,如文档类、字号、页面布局等。 - `.cls` 或 `.sty` 文件:自定义文档类或样式文件。 - `makefile` 或 `build.sh`: 构建脚本,用于自动化编译LaTeX文档。 使用这些资源,参赛者可以快速搭建起一个符合比赛要求的论文框架,专注于问题解决和内容撰写,而非格式调整,从而提升论文的整体质量和专业度。对于初学者,可以通过阅读模板和示例,了解LaTeX的基本语法和使用方法,逐步掌握这一强大的排版工具。
2025-07-13 19:24:25 1.1MB 数学建模 latex
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2025-05-08 12:31:19 4.22MB 课程资源
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2023 年高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题目
2025-05-07 19:50:52 809KB 数学建模
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根据不同中药材在近红外、中红外光谱的照射下表现的光谱特征具有较大差异,本文主要根据光谱特征进行鉴别中药材的种类及其产地。建立了数据可视化分布模型,利用了改进的K-means聚类模型、相关系数、距离判别法、平均相关系数和BP神经网络等模型。 对于问题一:首先,将附件 1 的光谱数据可视化,直观的分析了不同药材的分布特征和差异;其次,利用Python的Matplotlib库将附件1的数据绘制成直方图(见附录1),确定了大致可分为3类;最后,建立了K-means聚类模型,第三类数据直观上差异较大,故又建立了改进的K-means聚类模型,不先指定类数,再次验证了分为3类是合理的。 对于问题二:首先,利用Matplotlib库将同一产地不同波数下的数据求均值,并可视化,分析了不同产地的特征及差异;其次,利用Python数据分析未知产地数据,与已知产地的数据进行计算相关性系数,产地的相关系数求平均,即。最大,说明属于产地;最后,建立了反向传播神经网络模型进行了第二次分产地演算,得到了产地的归属。 对于问题三:首先,利用Python的corr函数求得了未知产地和已知产地的相关系数,将同一产地的相关系
2025-04-28 18:59:57 48.7MB kmeans 聚类 神经网络 python
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全国大学生数学建模竞赛是每年一度的学术盛宴,旨在锻炼大学生的创新思维和团队合作能力。在准备此类比赛时,一份良好的文档结构和规范的排版对于展示模型、论述思路至关重要。LaTeX作为一款强大的排版工具,因其高度定制化和专业性,在学术界广受欢迎。本资源提供的“全国大学生数学建模竞赛LaTeX模板”就是为了帮助参赛者快速构建专业、美观的论文。 LaTeX模板的主要特点包括: 1. **代码美化**:LaTeX允许用户通过预定义的样式和宏来实现代码的整洁与美观。在数学建模论文中,复杂的公式、算法和表格都能通过LaTeX轻松处理,使得整体视觉效果更佳。 2. **参考文献符合国标**:模板内置了符合国家标准的引用格式,确保论文的引用部分规范化,遵循GB/T 7714-2015《文后参考文献著录规则》等标准,使读者能方便地查找和验证参考文献。 3. **文件结构分明**:一个优秀的LaTeX模板通常会提供清晰的文件组织结构,如单独的章节文件、附录、参考文献文件等,便于多人协作和后期修改,同时也有助于保持文档的模块化和可维护性。 在使用LaTeX模板进行数学建模比赛时,应注意以下几点: 1. **理解模板结构**:首先要熟悉模板中的各个文件,了解它们的作用和如何相互关联。例如,`main.tex`通常是主文件,包含所有章节的引入;`biblio.bib`用于存储参考文献数据。 2. **自定义模板**:根据实际需求,可以对模板进行适当的修改,如调整页面布局、字体大小、颜色方案等,使其更符合个人或团队的风格。 3. **公式与图表**:LaTeX提供了强大的数学公式编辑功能,如`\usepackage{amsmath}`可以支持复杂的矩阵、积分等表达式。对于图表,可以使用`\usepackage{graphicx}`导入图像,并通过`\includegraphics`命令插入。 4. **引用与注释**:合理利用LaTeX的引用系统,如`\cite`和`\bibliography`,以及`\footnote`进行脚注,保证论文的逻辑性和完整性。 5. **编译与调试**:使用LaTeX编译器(如`pdflatex`、`biber`等)将源代码转化为PDF文档。遇到错误时,仔细阅读错误信息并逐行排查。 这份“全国大学生数学建模竞赛LaTeX模板”能够帮助参赛者专注于模型构建和论文内容,而无需过多关注排版细节。通过熟练掌握LaTeX的使用,可以大大提高论文的质量和效率,为赢得比赛增添助力。
2024-09-30 14:11:07 14.28MB 数学建模 数学建模比赛
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2024 年高教社杯全国大学生数学建模竞赛 C 题 农作物的种植策略 完整参考论文
2024-09-07 22:31:20 1.93MB 数学建模 国赛C题 matlab python
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1、资源内容:历届数学建模比赛题汇整理资料和一些思路,源码参考。适用于打算参加数学建模思路参考及一些算法参数等。 2、适用人群:计算机,电子信息工程、数学等专业的学习者,作为java实战项目,课程设计,毕业设计“参考资料”参考学习使用。 3、解压说明:本资源需要电脑端使用WinRAR、7zip等解压工具进行解压,没有解压工具的自行百度下载即可。
2024-08-26 18:18:43 688KB 数学建模
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