高中数学建模中计算机的运用探析

　　数学建模是应用数学知识解决社会生产生活中实际问题的复杂过程。计算机科学的基础是数学, 计算机技术与数学建模的有机结合, 极大地推动了实际问题的解决, 促进了经济社会的快速发展。在对数学建模和计算机技术的关系简要阐述的基础上, 重点探究了计算机技术在数学建模中的具体应用。

　　《数学的实践与认识》主要刊登：数学的最新的理论成果以及其在工业、农业环境保护、军事、教育、科研、经济、金融、决策等工程技术、自然科学和社会科学中的应用成果、方法和经验。

　　0、前言

　　数学作为高中阶段学习的一门重要学科, 对培养中学生的创造性思维具有重要作用。着名数学家怀特海曾说:“数学就是对于模式的研究。”数学学科在社会生产生活中广泛应用, 而数学模型就是在解决社会生产生活中的特定问题或者在理论研究中的特定对象时, 按照其内在的规律性, 对其进行必要的假设和简化, 并运用数学语言对其数学结构进行表述的过程。在这个互联网时代, 随着计算机技术快速发展, 计算机强大的运算能力使原来难以解决的复杂的数学建模成为可能, 计算机逐渐成为数学建模过程中不可或缺的工具。

　　1、数学建模与计算机技术

　　数学建模是指人们对在科学研究、技术改革、经济管理等现实生活中所遇到的实际问题加以分析、抽象、简化, 用数学的语言进行描述、用数学的方法寻求解决办法, 并通过解释、验证、修改等多次反复, 最终应用于实际的过程。数学建模在交通、物流、建筑工程等领域有着广泛的应用。在人们的生产生活中, 运用数学的抽象思维方式, 把一些需要解决的难题转换成数学模型, 通过数学方法, 借助计算机技术来攻克, 是解决实际问题的重要方法和有效途径。

　　计算机是数学建模的重要工具, 计算机技术的发展极大地推动了数学建模活动。计算机的快速运算功能, 非常适合数学建模过程中大量的数值计算, 从而取代原来需要人工进行的繁琐复杂的数据处理工作。计算机的大容量贮存功能和网络通信技术的飞速发展, 使得数学建模过程中的资料存贮、检索更为方便、快捷。计算机的多媒体功能, 让数学建模中一些抽象的问题能通过计算机进行直观的模拟演示。计算机软件的智能化功能, 使其能成为我们在数学建模活动中的有力助手, 帮助着我们进行数学模型求解。

　　2、计算机技术在数学建模中的具体应用

　　2.1、查询功能

　　在实际数学建模过程中, 由于建模的程序要求, 因此在实际建模的过程中, 要运用计算机技术来辅助数学建模。通过计算机技术的应用, 从而全面的将数学建模进行问题的对策应用提升。在计算机技术的应用建模下, 能够在计算机技术的应用辅助下及时的将数学建模中涉及到的问题进行查找和解决, 并且在解决过程中, 能够清晰的看到数据处理和解决的过程。通过其查询功能的应用, 能够及时的将数据代数应用到实际的问题处理中, 因此在数学建模中, 经常将计算机技术应用和数学问题处理相结合。

　　2.2、通用数学软件

　　在计算机技术应用到实际数学问题的建模处理中, 有几款通用的数学处理软件, 比如Matlab和Msthematica以及Maple等。这些教学软件, 在实际教学应用中其软件的使用方法是类似的, 并且在实际教学应用过程中, 都能够在已知条件下进行问题的对策推导。并且在实际问题的推导和处理中, 其问题处理的精确度是非常高的, 因此在进行数学建模的计算机技术应用中, 经常将这几款通用的教学软件用来处理数学问题。

　　2.3、Lingo和Lindo的最优化计算应用

　　Lingo是现代化数学教学中, 经常用来解决二次线性数学规划问题。在其实际软件应用中, 能够将数据进行专门的整化和带入, 并且在实际应用过程中, 能够及时而又明确的将数学建模中的问题进行整理解答。因此在现代化的工业发展中, 经常用Ligo软件来处理工业生产中的产品应用物料配比, 通过Ligo软件处理的数据能够及时而又准确的将数据对比之间的表述关系绘制在图形表述中。在财经管理中也经常将该软件应用到实际问题处理中, 在Ligo和Lido软件应用过程中, 应该注重对问题的处理策略, 要从全局角度出发, 这样才能够使得问题的处理和解决能够满足基本的数据处理要求。

　　2.4、统计学软件应用

　　在数学建模过程中, 经常会运用到数学统计问题, 因此需要在实际教学过程中, 利用统计学处理软件来解决数学学习中的问题, 这样才能够在实际问题的处理统计中, 全面而又有效的将相关的问题处理借助在统计学软件中。在当前数学建模教学中常见的统计学软件有以下几种:一是BIM公司提供的SPSS, 这款软件在实际应用过程中, 能够及时的进行专门的测算, 同时还能够进行数据信息应用的参数设置和数学问题处理的线性结构构建, 在构建过程中, 能够将数学问题的处理逻辑进行理论分析和结果验证试验[3]。同时在统计学处理软件的应用下还能够及时的将数学处理中的图形绘制问题处理好。

　　2.5、绘图软件应用

　　在数学建模中, 经常会遇到一些比较繁琐和复杂的数据, 这些数据在处理过程中, 是比较麻烦的, 但是在计算机技术的应用下, 能够及时的将这些数学问题进行转变和整合。通过计算机技术应用, 能够及时的将数学建模中的数据进行绘图, 并且在绘图过程中, 能够及时的将数据处理中的一些表格和数据进行树状图和表格绘制。在现代化数学教学模型构建绘图中, 常用到的绘图软件有PS、Mya、Flash以及其他的绘图软件等。通过这些绘图软件的应用, 能够及时的将数学学习中的图形绘制进行表述。在计算机技术应用下的绘图具有更加明显的直观性, 能够快速的看出数学问题显示。

　　3、结语

　　综上所述, 在数学建模中应用计算机技术, 不仅能利用计算机快速运算能力有效解决复杂的计算问题, 同时计算机强大的问题处理能力可以进一步提升数学建模的求解的准确性和直观性。信息时代随着计算机技术的快速发展, 计算机技术将在数学建模中起到更大的作用。

　　参考文献：

　　[1] 冯玉芬.计算机技术在“数学实验”与“数学建模”中的应用[J].唐山学院学报, 2009, (03) :92-93.

　　[2] 梁浩云.数学软件在数学建模中的应用[J].数学的实践与认识, 2015, 01 (02) :111-116.