[发明专利]一种数学模型计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种数学模型计算方法及系统，包括数据输入步骤、模型检索步骤、模型设置步骤、模型求解步骤和结果展示步骤。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)便捷高效：采用云计算架构，用户计算时仅需登录客户端，求解计算由云端服务器完成，计算便捷高效。(2)准确：建立模型数据库，使计算模型的参数选取和网格划分有了数据参照，计算结果的可靠性得到显著提升。(3)易用：将建模与计算分离，采用大数据思维对建模、求解、数据分析进行层层把关，使得普通用户也能计算出合理的计算结果，降低了模型求解的准入门槛。(4)精细：预分析和大数据分析使计算结果后处理更加高效，精细。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种数学模型计算方法及系统。

背景技术

数学模型是运用数理逻辑方法和数学语言建构的科学或工程模型。包含水动力学模型、水环境模型、城市管网模型等。数学模型的求解包含前处理模块、求解模块和后处理模块三个部分。其中前处理模块主要为输入基本信息、计算网格或子块划分、模型设置、求解器设置等；求解模块主要负责对模型方程进行迭代求解，并对部分发散问题进行修正；后处理模块主要是对计算数据进行分析和计算结果的渲染展示。

现有的数学模型计算软件多为单机软件，即前处理模块、求解模块和后处理模块三个部分被整合于一体，均可在单台电脑上完成。但这种模式存在以下问题：

(1)数学模型求解计算量较大，普通办公电脑难以胜任，通常用户为快速求解模型，需花费大量资金购买服务器；

(2)数学模型的计算涉及非常多的专业知识，数学模型计算软件的使用学习门槛较高，通常需经过长期学习才能入门。未经过专业训练的人员在进行数学模型计算时，极易出现计算发散，数据对接报错等诸多问题；

(3)数学模型参数众多，参数的选取需要实测数据的验证或相似模型的类比分析。若缺乏相关数据，且工作人员经验不足时，极易算出错误结果；

(4)随着信息化时代的到来，工程的数据收集以及数据成果开始井喷，应用于工程领域的数学模型越来越伴随着海量的基础数据与边界条件数据。已有的数学模型采用单机模式，没有数据库存储结构，难以支撑大数据背景下的工程计算，因此工作量十分庞大。

现今，数学模型计算已广泛应用于工程领域，现有数学模型计算软件存在的上述问题严重限制了数学模型的应用和推广。因此迫切需要推出一种全新的，低准入门槛，计算效率高，计算结果准确的数学模型计算方法及系统。

发明内容

为解决背景技术中现有数学模型计算软件计算效率低，工作量庞大的问题，本发明提供了一种数学模型计算方法，其包括如下步骤：

①数据输入步骤：在客户端输入待计算数学模型的模型基本信息；

②模型检索步骤：根据待计算数学模型的模型基本信息在云服务器中检索相关模型；

③模型设置步骤：

若发现相同模型，则调取相同模型的模型信息及模型边界条件并发送给客户端，在客户端对相同模型的模型信息及模型边界条件进行修改；或

若发现相似模型，则调取1-3个相似模型的模型信息进行模型类比分析，分析计算出待计算数学模型的模型信息，并发送给客户端，在客户端对待计算数学模型的模型信息进行修改，对模型边界条件进行设置；或

若未发现相关模型，则在客户端对模型信息及模型边界条件进行设置；

④模型求解步骤：将修改或设置后的模型信息及模型边界条件上传至云服务器，进行计算求解；

⑤结果展示步骤：在客户端进行计算结果进行展示。