数学建模速成.pptx

带你走进数学建模的世界 数学建模竞赛技巧速成 室外下着倾盆大雨，你需要从一处房子到另一处房子，这时你没有伞也打不到车，周围没有遮雨地，问以怎样的速度淋雨量会最小 一种解药药效出现的时间为30分钟，一位病人已中毒20分钟，这种病毒会让人在1小时内死亡，医生会怎么做（解药贵） 交通灯变换的时间设定 什么是数学模型 数学模型是指根据对研究对象所观察到的现象及其实践经验，归结成的一套反映对象某些主要数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法。这种科学方法常用来描述对象的运动规律。 数学建模的意义 在一般工程技术领域，数学建模仍然大有用武之地。 在高新技术领域，数学建模几乎是必不可少的工具。 数学迅速进入一些新领域，为数学建模开拓了许多新的处女地。  参加建模需具备的条件 热爱科研，喜欢动脑 理科功底要好，大脑逻辑思维要强 善于合作沟通，懂得大局观 有一定的情商 有吃苦耐劳的精神，勇于面对挫折的勇气 参加建模比赛的好处 获得获奖证书，在将来的应聘中占有优势 掌握处理事情的科学方法，在以后的职场上很有作用 对于考研的同学，参加过建模并得过奖你选择的学校会优先录用 学校的各种加分政策 建模比赛时间 每年的4月中旬为吉林省举办《吉林省大学生数学建模大赛》，比赛规定时间为3天，实际时间大致为半个月 每年的9月中旬为全国性的《全国大学生数学建模大赛》，比赛严格规定时间为3天，周五早8点至第二周周一早8点 建模需要的工具 Office办公软件，包括Word、Excel、PPT（或者WPS） MATLAB SPSS Lingo 其他软件，如Photoshop、Premiere Pro等 MATLAB  高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来  具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化 包含大量计算算法的集合，拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能 在开发环境中，用户可更方便地控制多个文件和图形窗口；在编程方面支持了函数嵌套，有条件中断等；在图形化方面，有了更强大的图形标注和处理功能，包括对性对起连接注释等；在输入输出方面，可以直接向Excel和HDF5进行连接。 MATLAB 案例 量子遗传算法就是基于量子计算原理的一种遗传算法。将量子的态矢量表达引入了遗传编 码，利用量子逻辑门实现染色体的演化，实现了比常规遗传算法更好的效果。 量子遗传算法建立在量子的态矢量表示的基础之上，将量子比特的几率幅表示应用于染色体 的编码，使得一条染色体可以表达多个态的叠加，并利用量子逻辑门实现染色体的更新操作， 从而实现了目标的优化求解。 MATLAB编程 clc; clear all; close all; %----------------参数设置----------------------- MAXGEN=200; % 最大遗传代数 sizepop=40; % 种群大小 lenchrom=[20 20]; % 每个变量的二进制长度 trace=zeros(1,MAXGEN); %-------------------------------------------------------------------------- % 最佳个体 记录其适应度值、十进制值、二进制编码、量子比特编码 best=struct(fitness,0,X,[],binary,[],chrom,[]); %% 初始化种群 chrom=InitPop(sizepop*2,sum(lenchrom)); %% 对种群实施一次测量 得到二进制编码 binary=collapse(chrom); %% 求种群个体的适应度值，和对应的十进制值 [fitness,X]=FitnessFunction(binary,lenchrom); % 使用目标函数计算适应度 %% 记录最佳个体到 best [best.fitness bestindex]=max(fitness); % 找出最大值 best.binary=binary(bestindex,:); best.chrom=chrom([2*bestindex-1:2*bestindex],:); best.X=X(bestindex,:); trace(1)=best.fitness; fprintf(%d\n,1) %% 进化 for gen=2:MAXGEN fprintf(%d\n,gen) %提示进化代数 %% 画进化曲线 plot(1:MAXGEN,trace); title(进化过程); xlabel(进化代数); ylabel(每代的最佳适应度); %% 显示优化结果 disp([最优解 X：,num2str(best.X)]) disp(