[发明专利]一种利用计算机多维空间的数学建模方法

说明书

本发明公开了一种利用计算机多维空间的数学建模方法，具体涉及数学建模技术领域。其解决了现有利用计算机技术进行建模时，需要涉及大量的计算与专业知识，操作及其繁琐，难以掌握的不足。方法具体包括：通过计算机采集系统采集数据并进行分析离散；根据离散数据进行模型假设、确定空间维数、将多维空间的各个维度数据分别填入行列式；通过线性代数理论将行列式简化，并建立函数关系；将离散数据带入函数中进行校验运算；如果校验的误差过大，则返回步骤四重新建立函数关系；如果重试达到规定次数，则返回重新确定合适的空间维数；简化各个维度间的数学关系，使各个维度单个线性化。

技术领域

本发明涉及数学建模技术领域，具体涉及一种利用计算机多维空间的数学建模方法。

背景技术

近半个多世纪以来，随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用，而且以空前的广度和深度向经济、管理、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。

数学建模就是通过计算机得到的结果来解决实际问题，并接受实际问题的检验，来建立数学模型的全过程。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在伸入调查研究、了解对象信息、作出简化设计、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。数学模型是一种模拟，实用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象儿简洁的刻化，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。

数学模型一般并非现实问题的直接翻板，它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析，又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模。

应用数学去解决各类实际问题时，建立数学模型是十分关键的一步，同时也是十分困难的一步。建立教学模型的过程，是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料，观察和研究实际对象的固有特征和内在规律，抓住问题的主要矛盾，建立起反映实际问题的数量关系，然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。这就需要深厚扎实的数学基础，敏锐的洞察力和想象力，对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁，是数学在各个领域广泛应用的媒介，是数学科学技术转化的主要途径，数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视，它已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。

为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才，数学建模已经在大学教育中逐步开展，国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛，将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的一个重要方面，现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合，努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路，与我国高校的其它数学类课程相比，数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活，对教师和学生要求高等特点，数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。

不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题，还是与其它学科相结合形成交叉学科，首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型，并加以计算求解。数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。

在利用计算机技术进行建模时，需要涉及大量的计算与专业知识，操作及其繁琐，难以掌握，给计算机与数学建模的融合带来了一定的难度。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足，提出了一种减少计算机建模时计算与专业知识的计算，提高操作简易程度和掌握程度的利用计算机多维空间的数学建模方法。

本发明具体采用如下技术方案：

一种利用计算机多维空间的数学建模方法，包括以下步骤：