計算數(shù)學(xué)范文10篇
時間:2024-02-17 09:13:48
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研究生計算數(shù)學(xué)專業(yè)個人鑒定
編者按:本人作為研究生在**大學(xué)數(shù)學(xué)所攻讀計算數(shù)學(xué)專業(yè)近三年,畢業(yè)之際,回顧三年來的學(xué)習(xí)、工作以及生活,做自我鑒定。本人在思想覺悟上始終對自己有較高的要求;在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上,根據(jù)自身研究方向的要求,有針對性的認真研讀了有關(guān)核心課程;在科研工作上,根據(jù)導(dǎo)師的指導(dǎo),研讀了大量論著,逐步明確了研究方向;平時生活中,為人處世和善熱情,和同學(xué)關(guān)系融洽。本人在研究生階段所獲頗豐,從學(xué)業(yè)、科研工作,到個人素質(zhì),都得到了充分的培養(yǎng)和鍛煉,是充實且有意義的三年。
本人作為研究生在**大學(xué)數(shù)學(xué)所攻讀計算數(shù)學(xué)專業(yè)近三年,畢業(yè)之際,回顧三年來的學(xué)習(xí)、工作以及生活,做自我鑒定如下:
本人在思想覺悟上始終對自己有較高的要求,能用科學(xué)發(fā)展觀來認識世界認識社會,能清醒的意識到自己所擔(dān)負的社會責(zé)任,對個人的人生理想和發(fā)展目標(biāo),有了相對成熟的認識和定位。
在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上,根據(jù)自身研究方向的要求,有針對性的認真研讀了有關(guān)核心課程,為自己的科研工作打下扎實基礎(chǔ);并涉獵了一部分其他課程,開闊視野,對本研究方向的應(yīng)用背景以及整個學(xué)科的結(jié)構(gòu)有了宏觀的認識。學(xué)習(xí)成績也比較理想。在外語方面,研究生階段著重加強了書面寫作的訓(xùn)練,并取得了一定效果。
在科研工作上,根據(jù)導(dǎo)師的指導(dǎo),研讀了大量論著,逐步明確了研究方向,通過自身不斷的努力,以及與師長同學(xué)間的探討交流,取得了一些比較滿意的成果。在這期間,查閱資料,綜合分析等基本素質(zhì)不斷提高,書面表達的能力也得到了錘煉,尤其是獨立思考判斷和研究的能力,有了很大進步,這些對于未來的工作也都是大有裨益的。
平時生活中,為人處世和善熱情,和同學(xué)關(guān)系融洽。根據(jù)自身愛好和能力,業(yè)余參與了一些社會活動,為個人綜合素質(zhì)的全面發(fā)展打下基礎(chǔ)。
高中數(shù)學(xué)統(tǒng)計信息技術(shù)論文
一、抽樣中的信息技術(shù)應(yīng)用
簡單隨機抽樣是最典型最常用的抽樣方法,該種抽樣是先把總體中的N個個體依次編上0,1,…,N-1的號碼,然后利用計算器或計算機產(chǎn)生0,1,…,N-1中的隨機數(shù)是幾,就選幾號個體,直到抽到預(yù)先規(guī)定的樣本數(shù).所以抽樣最核心的的一步就是要產(chǎn)生隨機數(shù)1.計算器產(chǎn)生隨機數(shù)一般的計算器上都有隨機函數(shù)RANDI,先在計算器上按下PRB鍵,再按下RANDI,接著輸入整數(shù)a和b(a<b),不斷按下Enter鍵就可以得到多個a,b之間的隨機整數(shù),得到哪個隨機整數(shù)就選與編號對應(yīng)的個體.2.計算機產(chǎn)生隨機數(shù)利用計算機自帶的excel軟件可以輕松方便地得到隨機數(shù),可以這樣做:如在A1單元格輸入:Int(1000*Rand()),再按下Enter鍵,就可以得到一個0~1000的隨機數(shù),這里Rand()產(chǎn)生一個0~1的隨機實數(shù),再乘以1000則可以得到一個0~1000的實數(shù),Int()是對0~1000的實數(shù)取整,于是得到0~1000的隨機整數(shù).若要取100個樣本,再一直填充到A100單元格即可,得到哪些隨機整數(shù)就選與編號對應(yīng)的個體,利用excel軟件可以產(chǎn)生得到的隨機數(shù)不僅具有客觀、公平性性,而且方便快捷,省時省力.提高簡單隨即抽樣的認識,同時也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.
二、計算機excel軟件制作統(tǒng)計圖表
做統(tǒng)計時往往收集的數(shù)據(jù)是非常的多,需要對這些數(shù)據(jù)分析、整理,從中獲取相應(yīng)的信息,統(tǒng)計圖表就是分析數(shù)據(jù)和展示信息的重要工具.如現(xiàn)在需要對我班數(shù)學(xué)成績進行統(tǒng)計,導(dǎo)入成績后,先分成(70,90],(90,110],(110,130],(130,150]各組,接著在要顯示的單元格中輸入COUNTIFS(B:B,“>=70”)-COUNTIFS(B:B,“>=90”),按下回車鍵就得到(70,90]的頻數(shù),類似的改下各函數(shù)的參數(shù)得到各組的頻數(shù),然后點擊插入菜單選擇插入圖表,例如我們選擇“條形圖”,就會出現(xiàn)下圖:
三、利用信息技術(shù)計算計算數(shù)字特征
在做統(tǒng)計時,很多時候我們要計算數(shù)據(jù)的數(shù)字特征,包括平均數(shù),中位數(shù),眾數(shù),極差,方差,標(biāo)準(zhǔn)差等,以便詳細地分析數(shù)據(jù)的信息,它們能幫我們更準(zhǔn)確地做出決策.1.利用計算機excel軟件計算數(shù)據(jù)的數(shù)字特征計算機excel軟件能很方便地計算數(shù)據(jù)的數(shù)字特征.平均數(shù)可以按照如下步驟來進行:輸入數(shù)據(jù)后在空白單元格處點擊菜單中的fx鍵,在對話框中選擇AVERAGE,拖動鼠標(biāo),選中剛才輸入的數(shù)據(jù),按下回車鍵,于是這個單元格就顯示了這組數(shù)據(jù)的平均數(shù).眾數(shù)是指一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)據(jù),也是平均值的一個影響因素.所以在統(tǒng)計中,眾數(shù)常常被作為一個考察量來進行考察,在要顯示眾數(shù)對應(yīng)單元格中輸入公式:=MODE(A1:A60),這樣就得到了第A列的眾數(shù),若要進一步知道眾數(shù)105出現(xiàn)了多少次,只需在空白單元格輸入=COUNTIF(A1:A60,105).標(biāo)準(zhǔn)差能夠反映一組數(shù)據(jù)的離散程度,數(shù)值越大離散程度越大,數(shù)值越小離散程度越小,在要顯示標(biāo)準(zhǔn)差的單元格輸入公式:=STDEV(A1:A60).2.利用科學(xué)計算器計算數(shù)據(jù)的數(shù)字特征.現(xiàn)在市場上的很多計算器都可以用來計算數(shù)據(jù)的數(shù)字特征,可根據(jù)如下步驟來進行(不同型號的計算器步驟略有不同).(1)首先打開科學(xué)計算器,按2ndDATA鍵(“STAT”),再利用方向鍵選擇1-WAR,并按下回車鍵確認.(2)輸入數(shù)據(jù),按下DATA鍵后,輸入第一各數(shù)據(jù),接著按向下的方向鍵,輸入該數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù),重復(fù)上述步驟,直到輸完最后一個數(shù).(3)結(jié)果顯示,按下STAT-VAR鍵,然后利用左右方向鍵選擇x-,屏幕上顯示這組數(shù)據(jù)的平均數(shù),選擇σx,屏幕上顯示這組數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差.(4)退出,得到所有結(jié)果后,按下2ndDATAN鍵后選擇CLRDA-TA可以清除剛輸入的數(shù)據(jù).若按下2ndSTATVARENTER鍵清除數(shù)據(jù)并且退出系統(tǒng).以上分析不難發(fā)現(xiàn),在統(tǒng)計教學(xué)過程中利用信息技術(shù)進行一些統(tǒng)計過程中的步驟,簡單易學(xué),不僅能為學(xué)生呈現(xiàn)圖文和聲像,而且還能提供豐富多彩的人機交互式界面,能提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,并為學(xué)習(xí)者實現(xiàn)探索式、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件,有助于實現(xiàn)課堂教學(xué)過程的最優(yōu)化,提高教學(xué)質(zhì)量.
數(shù)學(xué)建模在優(yōu)化預(yù)算管理的應(yīng)用
〔摘要〕目的通過構(gòu)建基于基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備報廢率的數(shù)學(xué)模型,改進基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備預(yù)算編制,降低超預(yù)算率,優(yōu)化預(yù)算管理。方法以醫(yī)院總院區(qū)監(jiān)護儀為例,根據(jù)2014-2018年(2018年為預(yù)算編制年,考慮近5年的情況)期間使用壽命分別為0~4、5~9、10~14年的報廢監(jiān)護儀數(shù)量及截至2018年預(yù)算編制時使用年限分別為0~4、5~9、10~14年的在用監(jiān)護儀數(shù)量,計算不同使用年限的監(jiān)護儀報廢率,并根據(jù)報廢率和業(yè)務(wù)新增預(yù)算監(jiān)護儀數(shù)量,采用多元線性回歸數(shù)學(xué)模型構(gòu)建2019年監(jiān)護儀預(yù)算數(shù)量和同年在用各使用年限監(jiān)護儀數(shù)量之間的關(guān)系,由此得到2019年改進后監(jiān)護儀預(yù)算數(shù)量,再結(jié)合當(dāng)年監(jiān)護儀實際采購數(shù)量、實際預(yù)算數(shù)量,計算醫(yī)院總院區(qū)2019年監(jiān)護儀的超預(yù)算率;利用此數(shù)學(xué)模型改進2017、2018年監(jiān)護儀預(yù)算數(shù)量,并計算超預(yù)算率,考察其適用性。結(jié)果采用該研究構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型改進預(yù)算編制后,2017、2018、2019年醫(yī)院總院區(qū)監(jiān)護儀的超預(yù)算率分別降低了33.12%、125.00%、158.27%。結(jié)論根據(jù)報廢率和業(yè)務(wù)新增預(yù)算數(shù)量構(gòu)建的預(yù)算編制數(shù)學(xué)模型有助于提升基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備預(yù)算編制的科學(xué)性及合理性,提高公立醫(yī)院財務(wù)預(yù)算管理的有效性,進一步優(yōu)化預(yù)算管理。
〔關(guān)鍵詞〕報廢率;數(shù)學(xué)建模;超預(yù)算;公立醫(yī)院;基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備;預(yù)算管理
近年來,隨著公立醫(yī)院現(xiàn)代化管理水平的不斷提升,醫(yī)院管理工作中的各個環(huán)節(jié)均日漸精細化。在醫(yī)院經(jīng)濟管理活動中,預(yù)算管理成為公立醫(yī)院設(shè)備管理的重要組成部分[1]。全面預(yù)算管理的首要任務(wù)即科學(xué)編制預(yù)算[2-3]。目前,公立醫(yī)院設(shè)備預(yù)算主要采用“自下而上”和“自上而下”相結(jié)合的編制方式,即科室根據(jù)自身醫(yī)療活動開展需要和學(xué)科發(fā)展需求申報下一年所需購置設(shè)備,然后由醫(yī)學(xué)裝備管理委員會從醫(yī)院綜合管理的角度進行預(yù)算論證和修訂,最終形成年度預(yù)算[4]??剖以谶M行預(yù)算申報時,大多更重視與學(xué)科發(fā)展前沿相關(guān)的高端設(shè)備,易忽視基礎(chǔ)設(shè)備,但若保障醫(yī)院正常醫(yī)療活動開展的基礎(chǔ)設(shè)備報廢,尤其因老化而導(dǎo)致批量報廢,則會嚴(yán)重影響臨床工作的正常開展,此時,必須啟動預(yù)算外的緊急采購流程,如此便會大大增加超預(yù)算采購率,故在編制預(yù)算時,考慮基礎(chǔ)設(shè)備報廢引起的預(yù)算數(shù)量尤為重要[5]。研究發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備報廢所導(dǎo)致的預(yù)算外緊急采購頻發(fā)是公立醫(yī)院中普遍存在的問題,大量的超預(yù)算采購需求不僅不利于使用部門的成本控制,而且會使醫(yī)院預(yù)算外資金增長和管理失控[6-7]。2018、2019年,我院預(yù)算外分別采購監(jiān)護儀28、31臺,由此可見,對監(jiān)護儀等基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備進行科學(xué)的預(yù)算編制和合理的預(yù)算管理對提升預(yù)算整體執(zhí)行率具有重要的意義。針對預(yù)算編制流于形式的問題,陳慧[8]提出了通過信息化平臺實現(xiàn)經(jīng)費精細化管理的方法,劉學(xué)忠[9]提出了建立全面預(yù)算管理制度的方法,楊鵬[10]也強調(diào)了內(nèi)部監(jiān)控職能的有效發(fā)揮可預(yù)防采購計劃與實際偏差過大。以上研究均是從壓力管控的內(nèi)控機制角度出發(fā),通過梳理流程、規(guī)范管理等優(yōu)化預(yù)算,屬輔助性定性優(yōu)化預(yù)算,未報道有關(guān)定量優(yōu)化預(yù)算的具體方法。本研究從預(yù)算編制的定量優(yōu)化角度出發(fā),基于報廢率構(gòu)建了用于優(yōu)化公立醫(yī)院基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備預(yù)算編制的數(shù)學(xué)模型,以提升預(yù)算編制的科學(xué)性及合理性,現(xiàn)報道如下。
1基于基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備報廢率的數(shù)學(xué)建模
1.1研究對象
醫(yī)療器械注冊申報時需明確使用年限,隨著使用年限的增加,配件磨損等原因會導(dǎo)致醫(yī)療器械的精確度降低,故障率升高[11]。本研究以2018年我院總院區(qū)監(jiān)護儀預(yù)算編制為例,考察基于基礎(chǔ)醫(yī)療設(shè)備報廢率的數(shù)學(xué)建模用于優(yōu)化預(yù)算編制的可行性。不同品牌的醫(yī)療設(shè)備因出廠性能存在差異,使用壽命亦不盡相同。2019年我院總院區(qū)擁有各品牌監(jiān)護儀共553臺,其中,邁瑞監(jiān)護儀455臺,飛利浦監(jiān)護儀60臺,寶萊特監(jiān)護儀12臺,GE監(jiān)護儀9臺,其他品牌監(jiān)護儀17臺,數(shù)量分布情況見圖1,邁瑞監(jiān)護儀占據(jù)了監(jiān)護儀總量的82.3%,其他品牌監(jiān)護儀數(shù)量及報廢數(shù)量均較少,為簡化數(shù)學(xué)模型,本研究僅以邁瑞監(jiān)護儀(國產(chǎn)示范設(shè)備之一)為研究對象。
管子彎曲回彈切線數(shù)學(xué)模型分析
摘要:為了實現(xiàn)管子彎曲加工精確無余量計算,需要解決管子彎曲后在兩個方向上不對稱的切線值的精確計算難題。本文通過管子彎曲實驗研究,分析計算得出管子彎曲回彈切線數(shù)學(xué)模型,然后將管子彎曲回彈切線數(shù)學(xué)模型應(yīng)用到實際彎管加工中進行驗證。為管子無余量彎曲加工、先焊后彎加工奠定了基礎(chǔ),對推進高效的管子彎曲加工應(yīng)用有一定的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:管子彎曲;回彈;切線;數(shù)學(xué)模型
若能采用無余量彎管、先焊后彎新工藝,則對實現(xiàn)管材加工的自動化及提高生產(chǎn)效率、節(jié)省材料將具有重要的意義[2]。要實現(xiàn)無余量彎管、先焊后彎新工藝,需要完成管子無余量下料計算。建立管子的彎曲回彈角度、延伸值、切線值的數(shù)學(xué)模型,才能實現(xiàn)管子無余量下料計算。目前國內(nèi)已經(jīng)有成熟的管子彎曲回彈角度、延伸值數(shù)學(xué)模型,彎曲角θ與成形角θ'之間呈不過原點的直線關(guān)系,即θ=K1θ'+C1(數(shù)學(xué)模型1),伸長量ΔL與成形角θ'之間呈不過原點的直線關(guān)系,即ΔL=K2θ'+C2(數(shù)學(xué)模型2)[3]。目前的管子彎曲等比近似有余量下料計算方法中,一般均將管子彎曲部分形狀近似成圓弧來計算兩側(cè)的切線值,這種計算方式精度不高,迫切需要更精確的計算方式,實現(xiàn)管子無余量下料計算。
1管子彎曲回彈切線數(shù)學(xué)模型研究
管子彎曲的外力卸除以后,管子由于彎曲回彈,使管子回彈后曲率半徑變大,管子切線方向上的尺寸變長,同時管子彎曲后外力卸除前起彎點O位置變化成外力卸除后起彎點O'位置。將管子軸向設(shè)為坐標(biāo)系X方向,管子徑向設(shè)為坐標(biāo)系Y方向,這樣O位置變成O'位置,其回彈前后的坐標(biāo)點位置也發(fā)生了變化,具體變化值為X(尾增)、Y(首減),如圖1所示。選用同一爐批號中相同規(guī)格管子(Φ114×6,爐批號:11-200842)進行了設(shè)定彎曲角度的彎曲試驗,記錄了相應(yīng)的試驗參數(shù),具體如表1所示。將所有參數(shù)在坐標(biāo)系中標(biāo)識后,分析其顯現(xiàn)的曲線發(fā)現(xiàn)管子彎曲尾增、首減值均趨于拋物線形狀,如圖2所示。
2管子彎曲回彈切線數(shù)學(xué)模型驗證
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革論文
一小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的起因和發(fā)展概況
近二十多年來,國外小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革是整個數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化運動的一個組成部分。第二次世界大戰(zhàn)以前,中小學(xué)數(shù)學(xué)課程教材是比較穩(wěn)定的,基本上沒有變化。第二次世界大戰(zhàn)以后,由于數(shù)學(xué)本身有了很大發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)的應(yīng)用日益廣泛,特別是電子計算機的出現(xiàn),促使各學(xué)科廣泛地應(yīng)用著數(shù)學(xué)方法,從而對參加生產(chǎn)和各種工作人員的數(shù)學(xué)水平,提出較高的要求,并且由于知識的不斷更新,要求具有獨立獲取新知識的能力。而當(dāng)時,學(xué)生的數(shù)學(xué)水平低下,社會上對數(shù)學(xué)教育提出了批評。因此,傳統(tǒng)的中小學(xué)課程、教材、教法越來越不適應(yīng)這種形勢的變化,迫切需要進行改革。在四十年代末、五十年代初,有些國家已經(jīng)出現(xiàn)了改革的方案和小規(guī)模的試驗。如1951年美國伊利諾大學(xué)成立學(xué)校數(shù)學(xué)委員會,開始研究中學(xué)數(shù)學(xué)改革問題,編寫九至十二年級教材。1956年英國就有人提出小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)應(yīng)是給兒童打好有關(guān)數(shù)量和空間方面的數(shù)學(xué)思維的基礎(chǔ)。1957年蘇聯(lián)發(fā)射了人造衛(wèi)星,出于國際競爭的需要,促使美國加速改革數(shù)學(xué)教育。1958年由美國政府資助成立了“學(xué)校數(shù)學(xué)研究組”(簡稱SMSG),著手編寫中小學(xué)試驗教材。1958年,伊利諾大學(xué)也擬出了算術(shù)方案,其中已涉及到解方程和不等式以及函數(shù)、運算定律等問題。六十年代初開始較大規(guī)模的數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化運動。1962年編出SMSG中小學(xué)數(shù)學(xué)課本。1963年,美國坎布里奇會議上提出,從幼兒園起到中學(xué)最后一年的數(shù)學(xué)課程要達到當(dāng)時大學(xué)三年級水平。以后出現(xiàn)更多的改革方案,編出了各種各樣的小學(xué)數(shù)學(xué)教材。1964年英國也有人提出改革小學(xué)數(shù)學(xué)課程,使之現(xiàn)代化。以后編出NMP、SMP等小學(xué)數(shù)學(xué)課本。1967年蘇聯(lián)分別公布了一至三年級(小學(xué))和四至十年級改革的數(shù)學(xué)教學(xué)大綱,并從1969年起在小學(xué)一年級換用新教材。1968年日本公布了用現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀點修訂的小學(xué)算術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)要領(lǐng),并從1971年開始施行。1970年法國也公布了改革的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱。與此同時,歐洲其他一些國家也進行改革。以后,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革又擴展到第三世界國家。1978年在蘇丹還專門召開了第三世界國家數(shù)學(xué)發(fā)展國際討論會,研究小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容等問題。
小學(xué)數(shù)學(xué)教材改革有以下幾個主要特點。
(一)改革傳統(tǒng)的算術(shù)、代數(shù)、幾何分科的辦法,精簡傳統(tǒng)的算術(shù)內(nèi)容,把原來中學(xué)的一些代數(shù)、幾何知識下放到小學(xué)。很多國家刪去較復(fù)雜的整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)四則計算。如整數(shù)乘、除法一般只學(xué)到乘、除數(shù)是三位數(shù)的;分數(shù)的分母一般不超過10;有些國家(如美、蘇、法)只講正比例,日本只講正、反比例概念,并簡化了四則混合運算。與此同時,增加了一些代數(shù)、幾何的內(nèi)容。比較普遍地引入用字母表示數(shù),簡易方程和列方程解應(yīng)用題,以及簡單的正負數(shù)四則運算。蘇聯(lián)五年級結(jié)束算術(shù)課程并學(xué)完一元一次方程。美國小學(xué)還講了簡易不等式、指數(shù)、冪、平方根、等差數(shù)列等。很多國家還增加了幾何形體的認識和一些圖形的性質(zhì)。如美、日、蘇等國都講了圖形的全等和相似、軸對稱和中心對稱、平移和直角坐標(biāo)等,并增加了簡單的尺規(guī)作圖。美、日等國還講了菱形、正多邊形以及棱柱、棱錐等的認識,并求它們的表面積。美國還講了弧、弦、橢圓等,日本還直觀地介紹了空間的直線、平面的平行和垂直等。
(二)增加或滲透集合、函數(shù)、統(tǒng)計等現(xiàn)代數(shù)學(xué)內(nèi)容。多數(shù)國家從小學(xué)一年級起就結(jié)合認數(shù)和計算出現(xiàn)韋恩圖,美、法、聯(lián)邦德國等國還出現(xiàn)了集合、子集等名稱;聯(lián)邦德國在二年級就介紹了表示“集合”、“屬于”等的符號,美、蘇、日等國則分別在三、四、六年級出現(xiàn)這樣的符號。
許多國家通過各種直觀形式引入函數(shù)、關(guān)系、映射等思想。如英法等國在低年級講加減法時出現(xiàn)等形式。蘇聯(lián)在二年級通過求x+2的值等,逐步給學(xué)生變量思想;四年級給出變量的概念。美、日等國還結(jié)合比例等問題出現(xiàn)簡單的函數(shù)圖象。
供暖熱網(wǎng)預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)管理論文
摘要將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于供暖熱網(wǎng)實時預(yù)報技術(shù),建立起可用于熱網(wǎng)供暖預(yù)報的外時延反饋型BP網(wǎng)絡(luò)模型,及內(nèi)時延反饋型Elman網(wǎng)絡(luò)。本文利用牡丹江西海林小區(qū)鍋爐房2000年11月~2001年4月的部分熱網(wǎng)數(shù)據(jù),對所建立的網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練和檢驗,結(jié)果表明兩處預(yù)報模型的均具有較好的動態(tài)跟蹤能力和預(yù)報特性。而Elman網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點結(jié)構(gòu)上比外時延反饋型BP網(wǎng)絡(luò)更簡單,在確定網(wǎng)絡(luò)節(jié)點結(jié)構(gòu)上更快捷,更具有實際推廣和應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)供暖熱網(wǎng)預(yù)測外時延內(nèi)時延反饋型BP網(wǎng)絡(luò)Elman網(wǎng)絡(luò)
一些復(fù)雜的生產(chǎn)過程,如熱網(wǎng)供熱,由于其反應(yīng)機理非常復(fù)雜,具有很強的非線性、大滯后、時變性和不確定性,難以建立被控對象的數(shù)學(xué)模型,至今仍很少實現(xiàn)閉環(huán)控制,只好有經(jīng)驗的操作人員進行調(diào)節(jié)。操作人員雖然沒有被控對象的數(shù)學(xué)模型,但是由于他們比較熟悉供暖熱網(wǎng)和設(shè)備,且在長期的現(xiàn)場工作中積累了豐富的操作經(jīng)驗,他們通過觀察儀表指示的變化,如熱網(wǎng)的從、回水溫度、室外溫度等參數(shù),并且預(yù)估某些參數(shù)將要發(fā)生的變化,然后調(diào)整供熱負荷,以保證熱網(wǎng)供暖正常。這種人工控制方式一般也能達到較好的控制效果,但是由于操作人員的經(jīng)驗與能力的不同,或由于人的疲勞、責(zé)任心等原因,也時常會因操作不當(dāng)造成熱網(wǎng)供暖不正常,或在產(chǎn)生突發(fā)事件時,不能預(yù)測將會發(fā)展或延續(xù)擴大的嚴(yán)重故障,而引發(fā)更大的故障。
預(yù)測對于提供未來的信息,為當(dāng)前人人作出有利的決策具有重要意義。現(xiàn)有的預(yù)測方法如時間序列分析中的AR模型預(yù)測方法,只適用于線性預(yù)測,而且,還需要對所研究的時間序列進行平穩(wěn)性、零均值等假定,其適用范圍受到一定的限制。近年來,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其高度的非線性映射能力,在某些領(lǐng)域的預(yù)測中得到廣泛的關(guān)注。本文利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)辨識供暖熱網(wǎng)動態(tài)預(yù)報系統(tǒng)的模型,并對其進行了實際訓(xùn)練和測試,分別建立了外時延反饋型BP網(wǎng)絡(luò)模型和內(nèi)時延反饋型Elman網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型。
1外時延反饋BP網(wǎng)絡(luò)
多層前向網(wǎng)絡(luò)是研究和應(yīng)用的最廣泛也是最成功的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)之一。多層前向網(wǎng)絡(luò)是一種映射型網(wǎng)絡(luò)。理論上,隱層采用Sigmoid激活函數(shù)的三層前向網(wǎng)絡(luò)能以任意精度逼近任一非線函數(shù),神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)與環(huán)境的相互作用對自身進行調(diào)節(jié)即學(xué)習(xí),一個BP網(wǎng)絡(luò)即是一個多層前向網(wǎng)絡(luò)加上誤差反向傳播學(xué)習(xí)算法,因此一個BP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有三項基本功能:(1)信息由輸入單元傳到隱單元,最后傳到輸出單元的信息正向傳播;(2)實際輸出與期望輸出之間的誤差由輸出單元傳到隱單元,最后傳到輸入單元的誤差反向傳播;(3)利用正向傳播的信息和反向傳播的誤差對網(wǎng)絡(luò)權(quán)系數(shù)進行修正的學(xué)習(xí)過程。目前,多層前向網(wǎng)絡(luò)的權(quán)系數(shù)學(xué)習(xí)算法大多采用BP算法及基于BP算法的改進算法,如帶動量項的BP算法等。BP網(wǎng)絡(luò)雖然有很廣泛的應(yīng)用,但由于它是一個靜態(tài)網(wǎng)絡(luò),所以只能用于處理與時間無關(guān)的對象,如文字識別、空間曲線的逼近等問題。熱網(wǎng)供暖的各項參數(shù)都是與時間有關(guān)系的,而且我們即將建立的供暖熱網(wǎng)預(yù)報模型必須是一個動態(tài)模型。為此,必須在網(wǎng)絡(luò)中引入記憶和反饋功能??梢杂袃煞N方式實現(xiàn)這一功能,一是采用外時延反饋網(wǎng)絡(luò),即反輸入量以前的狀態(tài)存在延時單元中,且在輸入端引入輸出量以前狀態(tài)的反饋,如圖1所示;另一種方式是采用內(nèi)時延反饋網(wǎng)絡(luò),既在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部引入反饋,使網(wǎng)絡(luò)本身構(gòu)成一個動態(tài)系統(tǒng),如下面將要介紹的Elman網(wǎng)絡(luò)。
辦公軟件與供電管理技術(shù)論文
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會的發(fā)展,企業(yè)現(xiàn)代化辦公已基本普及。而滿足現(xiàn)化辦公必須具備主要設(shè)備之一就是電腦。我們知道,電腦除本身的Windows基本系統(tǒng)外,一般都會安裝Microsoft辦公軟件。其實,這是一款功能強大的基礎(chǔ)應(yīng)用軟件,不能小看它。它的功能遠不止于滿足日常的文檔編排和普通表格制作,特別是Excel工作表不但能方便制作各種表格,還可在每個單元格上設(shè)置程序,合并單元格設(shè)置繪圖區(qū)域。Excel程序函數(shù)中含有豐富的與、非、或的邏輯判斷格式和各類數(shù)學(xué)函數(shù)計算。所以我們只要熟練掌握Excel的基礎(chǔ)應(yīng)用知識,就可以在Excel工作表上設(shè)計各類應(yīng)用程序,完全能滿足一般工程技術(shù)的理論計算,不但具有應(yīng)用軟件的功能,而且經(jīng)濟、方便、實用??梢宰龅綌?shù)據(jù)與圖表的統(tǒng)一,便于查詢管理與保存。下面我著動介紹Excel辦公軟件在本公司電力工程預(yù)(結(jié))算以及0.4kv配電網(wǎng)絡(luò)理論線損計算中的應(yīng)用。
淺談Excel辦公軟件在供電管理技術(shù)中的應(yīng)用
江西崇仁供電公司徐風(fēng)生
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會的發(fā)展,企業(yè)現(xiàn)代化辦公已基本普及。而滿足現(xiàn)化辦公必須具備主要設(shè)備之一就是電腦。我們知道,電腦除本身的Windows基本系統(tǒng)外,一般都會安裝Microsoft辦公軟件。其實,這是一款功能強大的基礎(chǔ)應(yīng)用軟件,不能小看它。它的功能遠不止于滿足日常的文檔編排和普通表格制作,特別是Excel工作表不但能方便制作各種表格,還可在每個單元格上設(shè)置程序,合并單元格設(shè)置繪圖區(qū)域。Excel程序函數(shù)中含有豐富的與、非、或的邏輯判斷格式和各類數(shù)學(xué)函數(shù)計算。所以我們只要熟練掌握Excel的基礎(chǔ)應(yīng)用知識,就可以在Excel工作表上設(shè)計各類應(yīng)用程序,完全能滿足一般工程技術(shù)的理論計算,不但具有應(yīng)用軟件的功能,而且經(jīng)濟、方便、實用。可以做到數(shù)據(jù)與圖表的統(tǒng)一,便于查詢管理與保存。下面我著動介紹Excel辦公軟件在本公司電力工程預(yù)(結(jié))算以及0.4kv配電網(wǎng)絡(luò)理論線損計算中的應(yīng)用。
一、Excel工作表在電力工程預(yù)(結(jié))算中的應(yīng)用
自從農(nóng)網(wǎng)改造以來,公司設(shè)計室(現(xiàn)改名生產(chǎn)技術(shù)部),一直負責(zé)公司10kv及以下電力工程資料收集整理、繪制匯編工作,最終,10kv及以下農(nóng)網(wǎng)電力工程的數(shù)據(jù)都是以Excel電子表格的形式儲存于電腦中,己經(jīng)形成了龐大的圖表數(shù)據(jù)資料庫。這些Excel電子表格,不僅繪制了真實的各條10KV線路地理線路圖和各配電臺區(qū)0.4KV供電網(wǎng)絡(luò)地理接線圖,而且在圖的下方編制了桿塔明細表和工程量材料數(shù)據(jù)表,在桿塔明細表上可以填寫對應(yīng)的桿塔類型、檔距、導(dǎo)線型號、下戶線及戶表等一系列基本數(shù)據(jù)。在工程量材料數(shù)據(jù)表上能夠自動判斷和計算桿塔明細表上的主要工程材料數(shù)據(jù),所以,直接給工程結(jié)算、資料查詢、數(shù)據(jù)修改帶來了極大的方面。其實,這本身就是Excel電子表格在農(nóng)網(wǎng)電力工程技術(shù)和數(shù)據(jù)管理上的一個典型應(yīng)用。在2007年10月的農(nóng)網(wǎng)完善工程結(jié)算中,原有的本省統(tǒng)一的城農(nóng)網(wǎng)工程結(jié)算軟件(花了5000元購買的)不能再兼容此次農(nóng)網(wǎng)完善工程結(jié)算中新的定額標(biāo)準(zhǔn),所以必須找到新的結(jié)算辦法。時間緊、任務(wù)重。我想到了現(xiàn)有的農(nóng)網(wǎng)工程數(shù)據(jù)巳經(jīng)是以Excel電子表格的形式存儲于電腦中,能夠很方便的復(fù)制和調(diào)用。按照省有關(guān)文件和新的定額標(biāo)準(zhǔn),大概只花了一周時間,就偏制出了〖XFS電力工程結(jié)算系統(tǒng)〗的Excel工作表實用程序。沒有花費一分錢,就達到了甚至超過了原省農(nóng)網(wǎng)工程結(jié)算軟件的效果。而且做到結(jié)算數(shù)據(jù)與原始圖表資料數(shù)據(jù)的整體統(tǒng)一。由于結(jié)算數(shù)據(jù)全部引用原圖資料中的工程量數(shù)據(jù)(經(jīng)過工程驗收審核的),不存在結(jié)算數(shù)據(jù)輸入產(chǎn)生的誤差和錯誤,精確度和準(zhǔn)確率可達100%。再加上排版打印設(shè)置得當(dāng),給匯編成冊帶來了極大的方便。預(yù)期地完成了農(nóng)網(wǎng)完善工程結(jié)算工作。在此之前,本人就在Excel工作表上潛心鉆研出了〖XFS電力工程預(yù)算系統(tǒng)〗的實用程序,當(dāng)然,此程序還在實踐中不斷完善和更新?!糥FS電力工程預(yù)算系統(tǒng)〗能夠方面快捷地處理日常工作中的客戶立戶、擴容、增容等一系列營業(yè)報裝電力工程中的工程預(yù)算。只要在該程序的繪圖框內(nèi)繪制好電力工程線路圖,填寫好相應(yīng)桿塔明細表及下戶線數(shù)據(jù),輸入簡單的幾個可變參數(shù),就能自動生成圖表一體化標(biāo)準(zhǔn)格式的電力工程預(yù)算書。在與原來不規(guī)范的手工計算來比較,可以說是一個質(zhì)的飛躍。員工們從原來低效率的繁冗數(shù)據(jù)手工計算中得以解脫,大大提高了工作效率,宿短了用戶申辦周期。取得了用戶對公司的良好信譽,也帶來了一定社會效益和經(jīng)濟效益。
數(shù)學(xué)軟件在數(shù)學(xué)建模的有效應(yīng)用
摘要:隨著社會生產(chǎn)飛速的發(fā)展,我國現(xiàn)代化技術(shù)在發(fā)展過程中應(yīng)用的數(shù)學(xué)軟件建模越來越多,而數(shù)值分析與數(shù)學(xué)軟件在數(shù)學(xué)建模的使用過程中起著巨大作用,并逐漸的應(yīng)用在現(xiàn)代科技與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)建設(shè)中,這樣既能確保相關(guān)項目工程的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性,又能方便數(shù)學(xué)建模的相關(guān)計算?;诖?,本文針對數(shù)值分析及數(shù)學(xué)軟件在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用進行探究,希望能對相關(guān)人員提供一些參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:數(shù)值分析;數(shù)學(xué)軟件;數(shù)學(xué)建模;應(yīng)用
數(shù)值分析主要指的是在數(shù)學(xué)計算過程中應(yīng)用相應(yīng)的手段尋找相應(yīng)的計算規(guī)律及原理,分析出相關(guān)問題的近似值與假設(shè)值,并有效的將數(shù)值原理與計算機設(shè)備相關(guān)技術(shù)和具體數(shù)學(xué)問題進行結(jié)合。當(dāng)前,我國現(xiàn)代化技術(shù)不斷的發(fā)展,運用數(shù)學(xué)建模來解決項目工程與相關(guān)問題,從而保證項目工程的完整性和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。
1數(shù)值分析在數(shù)學(xué)模型中的有效應(yīng)用
1.1擬合法分析
在數(shù)學(xué)建模構(gòu)建過程中,相關(guān)人員要詳細的了解已知條件,已知數(shù)據(jù)中包含精準(zhǔn)條件與分析數(shù)據(jù),這就導(dǎo)致部分數(shù)據(jù)存在不確定性,所以相關(guān)人員要明確哪些是精準(zhǔn)條件,哪些是分析數(shù)據(jù),通過精準(zhǔn)條件來計算數(shù)據(jù),這個過程往往使用擬合法進行檢驗,在眾多的擬合法中最小二乘法是常用的一種,其主要的原理是尋找與標(biāo)準(zhǔn)值接近的參考數(shù)值,從而確保數(shù)學(xué)建模的數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)誤差最小[1]。例如,數(shù)學(xué)建模y=f(x)。其中c=(c1,c2,…,cm),其數(shù)學(xué)建模中的主要數(shù)據(jù),在已知數(shù)據(jù),(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)時,用最小二乘法確定參數(shù)c讓()21(),niiiecyfxc==−∑最小,這時,函數(shù)y=f(x)即為數(shù)據(jù)(xi,yi)i=(1,2,…,n)的最小二乘擬合函數(shù),當(dāng)數(shù)學(xué)建模y=f(x)以使用微分求解時,則用微分方程得到參數(shù)c,此時擬合c必須滿足mine()cc=αrgc。
經(jīng)濟社會數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析
摘要:隨著社會的發(fā)展,人們對于經(jīng)濟學(xué)越來越看重。尤其是當(dāng)前科技不斷的發(fā)展,可以說掌握了科技和經(jīng)濟就是掌握了權(quán)力與地位,這是許多人夢寐以求的事情。因此。經(jīng)濟學(xué)的地位不斷的提高,而在現(xiàn)在經(jīng)濟社會中,數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法就是最為常用的一種經(jīng)濟學(xué)工具。因此本文就針對當(dāng)前現(xiàn)代經(jīng)濟社會的現(xiàn)狀進行探究,來得出,數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法能夠在現(xiàn)代經(jīng)濟社會中起到何種作用。
關(guān)鍵詞:統(tǒng)計數(shù)學(xué);經(jīng)濟學(xué);統(tǒng)計方法;應(yīng)用問題
在當(dāng)前的社會,任何的行業(yè)都離不開經(jīng)濟學(xué),而人們的生活也離不開經(jīng)濟學(xué)。因為任何的事情都是需要精確的計算的,否則就很容易出現(xiàn)一定的問題。在這種情況下,經(jīng)濟學(xué)的地位水漲船高。但是經(jīng)濟學(xué)雖然屬于一門綜合學(xué)科,其主要的內(nèi)容還是與數(shù)學(xué)有關(guān)。因此數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法就顯得非常的重要。所以我們應(yīng)該做好高中階段的學(xué)習(xí),這樣才能保證我們在未來的經(jīng)濟生活中能夠應(yīng)對自如。尤其是高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),高中的數(shù)學(xué)幾乎就是大學(xué)各類與數(shù)學(xué)相關(guān)學(xué)科的一個基礎(chǔ),一些基礎(chǔ)的理論都會在高中出現(xiàn),如果不能良好的掌握,那么未來就會非常的吃力。其中數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法是最為重要的。因為任何的時候都需要進行統(tǒng)計,我們吃飯穿衣所產(chǎn)生的消費和每個月工作的收入都時需要進行統(tǒng)計的,只有統(tǒng)計工作做得好,才能讓我們的生活更加的美好。
一、數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法與經(jīng)濟生活的交融
數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法在當(dāng)前來看是存在于很多領(lǐng)域之中的,尤其是經(jīng)濟生活中,更是離不開數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法,但是在很久之前,二者卻是分開的。因此我們說,數(shù)學(xué)統(tǒng)計與經(jīng)濟學(xué)是在不斷的融合,而不說經(jīng)濟學(xué)是數(shù)學(xué)的一個延伸學(xué)科。我們也通常將經(jīng)濟學(xué)定義為一個綜合性的學(xué)科,而不是單純的分為文理科,這是因為經(jīng)濟學(xué)的跨度其實是非常廣的,它是現(xiàn)實生活中經(jīng)濟生活的一個抽象體現(xiàn)。那么我們就來說說數(shù)學(xué)統(tǒng)計是如何與經(jīng)濟學(xué)相互如何的。其主要是分為幾個階段:第一個階段是數(shù)學(xué)統(tǒng)計與經(jīng)濟學(xué)出現(xiàn)融合趨勢。這個時間非常的早,幾乎可以追述到十六世紀(jì)末。其主要的原因是那時候的經(jīng)濟學(xué)是一個新興的學(xué)科,其學(xué)科的各種建設(shè)都不夠全面,而數(shù)學(xué)卻是一個傳統(tǒng)的,發(fā)展的較為全面的學(xué)科,因此,一些經(jīng)濟學(xué)的帶頭人就提出利用數(shù)學(xué)來彌補經(jīng)濟學(xué)中關(guān)于統(tǒng)計的缺陷。這是數(shù)學(xué)統(tǒng)計與經(jīng)濟學(xué)出現(xiàn)融合趨勢的原因。第二個階段就是初次融合,這個時間是十七世紀(jì)初期,其中主要的人物就是威廉配第,他是英國的古典經(jīng)濟學(xué)家,其著作《政治算數(shù)》在西方非常有影響力。在《政治算數(shù)》中,威廉配第首次提出了將數(shù)學(xué)方法與經(jīng)濟問題聯(lián)系在一起,并用數(shù)學(xué)方法進行解決的思想。這個思想在當(dāng)時來看是非常先進的,但是卻因為社會的原因,人們不愿意接受這種思想,而且一些古典經(jīng)濟學(xué)家也對威廉配第的這種思想進行抨擊,因為威廉配第的思想已經(jīng)觸碰到了這些經(jīng)濟學(xué)家的根本利益。因此,在當(dāng)時這種思想是不能夠成為主流思想的。第三個階段就是真正融合。數(shù)學(xué)統(tǒng)計與經(jīng)濟學(xué)真正融合的時間一直推遲到了十九世紀(jì)二十年代方才完成。在第三次科技革命爆發(fā)后,整個世界都發(fā)生了翻天覆地的變化,在這種情況下,就讓許多的學(xué)科都出現(xiàn)了變動。尤其是在數(shù)學(xué),經(jīng)濟學(xué)等領(lǐng)域中,其變動更加的大。這也讓兩者的融合成為了一個必然。其主要的標(biāo)志就是“戈森定律”的提出。這個定律確定了數(shù)學(xué)統(tǒng)計在經(jīng)濟學(xué)中的重要性,同時也是因為定性分析的缺點實在太多,已經(jīng)不適合社會的發(fā)展。最后一個階段就是在1955年《對策論與經(jīng)濟行為》的發(fā)表,這不著作將數(shù)學(xué)統(tǒng)計與經(jīng)濟學(xué)的融合推向了一個全新的高度。自《對策論與經(jīng)濟行為》發(fā)表后,統(tǒng)計方法成為了經(jīng)濟學(xué)中的一大熱門解題方式,而且廣泛的應(yīng)用在微觀經(jīng)濟學(xué)和宏觀經(jīng)濟學(xué)之中,其重要性大大提高。到此為止,經(jīng)濟學(xué)與統(tǒng)計學(xué)經(jīng)過了漫長的時間,總算是緊密的融合在了一起。而且在之后的發(fā)展中,數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法和經(jīng)濟學(xué)的發(fā)展也是相輔相成,二者不斷的推動著對方的發(fā)展,真正的做到了一榮共榮,一損俱損。
二、數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法在經(jīng)濟學(xué)中的使用情況分析
信息化下數(shù)學(xué)與計算機的交融
一、數(shù)學(xué)與計算機的起源密不可分
(一)數(shù)學(xué)的發(fā)展及其在計算機上的應(yīng)用。一萬多年前的古埃及的數(shù)學(xué)文獻承載著整個人類的數(shù)學(xué)發(fā)展起源。數(shù)學(xué)的起源與發(fā)展經(jīng)歷了結(jié)繩計數(shù)、石頭計數(shù)、語言計數(shù)等各個階段,之后逐步發(fā)展到了以符號表示的計數(shù)的方式,直到如今數(shù)學(xué)已然發(fā)展成為了一門專業(yè)的學(xué)科。隨著數(shù)學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)又細分為了基礎(chǔ)算術(shù)、幾何解析、微積分、概率論和數(shù)理統(tǒng)計等多個分類。現(xiàn)今,社會發(fā)展的各方革面都涉及到了數(shù)學(xué)知識,小到買菜算數(shù)、大到復(fù)雜的計算機軟件設(shè)計,數(shù)學(xué)已成為了人們生活、工作必不可少的運算學(xué)科。在信息化時代的當(dāng)今,數(shù)學(xué)在計算機的應(yīng)用水平越來越高,范圍也越來越廣,由簡單的圖形學(xué)到工程建設(shè)構(gòu)圖,再到復(fù)雜的三維動畫軟件系統(tǒng),甚至在大數(shù)據(jù)計算以及計算機軟件安全性方面都涉及到了數(shù)學(xué)知識的運用。(二)計算機的起源及發(fā)展。法國科學(xué)家帕斯卡將計算機定義為一種用于高速計算,并且能夠進行嚴(yán)密的邏輯和數(shù)值計算的存儲電子計算器。因此,改進計算方式,使復(fù)雜的計算簡單化也可以說是計算機的發(fā)明初衷。通過計算機器來對繁瑣的數(shù)據(jù)進行計算,可以極大的減輕人們對復(fù)雜計算的壓力。由此可見計算機就是為了方便人們的數(shù)學(xué)計算而產(chǎn)生的發(fā)明,是迎合數(shù)學(xué)發(fā)展的迫切需求。實現(xiàn)了邏輯與數(shù)值計算功能后,人們?yōu)榱耸褂嬎隳軌蚋又悄芑⒊绦蚧?,并且可以實現(xiàn)對計算過程和結(jié)果的控制,差分機和分析機也被發(fā)明了出來。此時的計算機已初步具備了輸入輸出、處理存儲、計算控制的功能,而這些就是計算機硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框架,然而由于時展的局限性,還不能實現(xiàn)完全的使用程序來進行計算機計算的控制。直到數(shù)學(xué)家馮•諾依曼的存儲程序構(gòu)想,以及艾蘭•圖靈的圖靈機的理論模型相繼出現(xiàn),兩者的互相結(jié)合誕生了世界上第一臺真正意義上的電子計算。之后,經(jīng)過幾十年來的不斷發(fā)展,計算機經(jīng)歷了從龐然大物到臺式電腦,再到手提電腦,直至現(xiàn)在的平板電腦,計算機已在尋常百姓家普及開來。最大限度的方便人們操作成為了現(xiàn)代計算機發(fā)展的目標(biāo)與使命,這就要求軟件必須進行不斷的更新、不斷的豐富。而實現(xiàn)軟件功能的每個程序的編寫都必然使用到數(shù)學(xué)進行建模,所以計算機的軟件與數(shù)學(xué)也有著十分緊密的聯(lián)系。在計算機的發(fā)展進程中,其每一步的改進與提升都有數(shù)學(xué)家努力的身影,都離不開數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)邏輯以及數(shù)學(xué)建模的支持。
二、信息化時代下數(shù)學(xué)與計算機互相交融
(一)數(shù)學(xué)學(xué)科利用著計算機知識。計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對人們的學(xué)習(xí)創(chuàng)新的產(chǎn)生了多媒體教學(xué)方式,多媒體教學(xué)的應(yīng)用可以讓數(shù)學(xué)知識非常直觀的呈現(xiàn)在人們眼前,使人們近距離的接觸學(xué)術(shù)與數(shù)學(xué),刺激和引導(dǎo)人們的學(xué)習(xí)思維更加的積極主動提升學(xué)習(xí)的興趣,更好的探索數(shù)學(xué)的奧秘,提升數(shù)學(xué)的知識水平。比如在學(xué)習(xí)三角函數(shù)中《正、余弦函數(shù)》知識的時候就可以通過利用多媒體技術(shù)制作兩個單位圓來直觀地分析正弦線、余弦線的變化。計算機《幾何畫板》的動畫演示,可以對終角邊旋轉(zhuǎn)正余弦線在直角坐標(biāo)系中位置變化進行直觀的觀察,以影響的形式將動態(tài)的三角函數(shù)圖像映射到人們的腦中,激發(fā)學(xué)習(xí)的好奇心,同時也加深了學(xué)習(xí)印象。(二)計算機的編程離不開數(shù)學(xué)。計算機軟件編程需要依靠數(shù)學(xué)知識,而二進制概念、平面幾何、線性代數(shù)、微積分等數(shù)學(xué)知識在編程中的應(yīng)用也是不勝枚舉。例如在分段函數(shù)Y=X2-30,X>0;Y=COS(2X),X=0;Y=2X+5,X<0的計算編程設(shè)計中,輸入的X值不同,根據(jù)X的取值范圍Y值就有三種不同的數(shù)學(xué)表達式來進行計算機的計算,在計算機編程中利用IF多分支結(jié)構(gòu)編程語句實現(xiàn)計算。由此可見,利用計算機編程能很好地實現(xiàn)數(shù)學(xué)計算,而沒有數(shù)學(xué)原理的支持計算機編程工作也就無法進行??梢哉f數(shù)學(xué)計算機的靈魂。
三、數(shù)學(xué)與計算機相互促進
(一)計算機為數(shù)學(xué)注入了新的活力。得益于計算機技術(shù)的高速發(fā)展,許多數(shù)學(xué)上的難題得以解決,極大的促進了數(shù)學(xué)學(xué)科理論的完善。甚至在幾萬年的數(shù)學(xué)史上懸而未決的謎團在計算機技術(shù)高度發(fā)達的當(dāng)今卻有了破解的可能。著名的“四色定理”數(shù)學(xué)猜想就是最典型的例子。一百多年來,許多杰出的數(shù)學(xué)家前赴后繼,“四色定理”猜想的證明均告以失敗,甚至于數(shù)學(xué)家德摩根和凱萊在經(jīng)過一大疊稿紙的計算并探討多年仍是懸而未決。但是高速計算機的發(fā)展代替了人為的大量的數(shù)據(jù)計算,使“四色定理”猜想證明成為了可能,最終該猜想于1976年利用高速計算機,歷經(jīng)1200個計算機小時、100億個判斷,被成功的證明,世界動容。計算機的發(fā)展為這個著名猜想的最終解決提供了大量計算支持。因此,計算機的出現(xiàn)與發(fā)展極大的降低數(shù)學(xué)上的計算壓力,計算機的巨量運算能力促進了未知數(shù)學(xué)難題的解決,為數(shù)學(xué)的發(fā)展注入了新的活力。(二)數(shù)學(xué)促進計算機的新發(fā)展。雖然計算機的運算速度已達到每秒萬億次的程度,但是計算機智能化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)卻是差強人意。近幾十年計算機的發(fā)展主要集中在加快運算速度、擴大存儲容量、提升計算機的性價比方面,但是離開了人計算機也就只是一臺沒有生命、沒有判斷能力的機器?,F(xiàn)階段,智能化計算機的研究已初見成效,并且隨著計算機人工智能技術(shù)的不斷進步,在不久的將來計算機發(fā)展成為擁有智能生命系統(tǒng),脫離人工操作而獨立完成工作的愿景是完全可期的。雖然目前數(shù)學(xué)發(fā)展水平在描繪智能生命的發(fā)展成績并不理想,但畢竟證明了其實現(xiàn)是可能的,隨著計算機與數(shù)學(xué)互相循環(huán)的促進發(fā)展,數(shù)學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)實生命的數(shù)學(xué)模型,再通過計算機程序的匯編,最終實現(xiàn)計算機的高度智能化。
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