数学建模的方法
数学建模的方法如下:
1、类比法
类比法建模一般在具体分析该实际问题的各个因素的基础上,通过联想、归纳对各因素进行分析,并且与已知模型比较,把未知关系化为已知关系。
在不同的对象或完全不相关的对象中找出同样的或相似的关系,用已知模型的某些结论类比得到解决该“类似”问题的数学方法,最终建立起解决问题的模型。
2、量纲分析法
量纲分析法常用于定性地研究某些关系和性质,利用量纲齐次原则寻求物理量之间的关系,在数学建模过程中常常进行无量纲化。无量纲化是根据量纲分析思想,恰当地选择特征尺度,将有量纲量化为无量纲量,从而达到减少参数、简化模型的效果。
3、图论法
图论方法是数学建模中一种独特的方法,图论建模是指对一些抽象事物进行抽象、化简并用图来描述事物特征及内在联系的过程,也是数学建模的一个必备工具。
图论是研究由线连成的点集的理论,一个图中的结点表示对象,两点之间的连线表示两对象之间具有某种特定关系(先后关系、胜负关系、传递关系和连接关系等)。
4、差分法
差分法的数学思想是通过taylor级数展开等方法,把控制方程中的导数,用网格节点上的函数值的差商代替进行离散。
从而建立以网格节点上的值为未知数的方程组,将微分问题转化为代数问题,是建立离散动态系统数学模型的有效方法。差分法的解题步骤为:建立微分方程,构造差分格式,求解差分方程;精度分析和检验。
5、变分法(使用较少)
变分法用于处理函数的函数的数学领域,即泛函问题,和处理数的函数的普通微积分相对。泛函可以通过未知函数的积分和它的导数来构造,最终寻求的是极值函数。变分问题的求解方法通常有两种:古典变分法和最优控制论。