浅谈数学建模与计算机应用的融合论文

时间:2023.6.15

  摘要:所谓数学建模,即借助数学模型,处理所遇到的具体问题的课程,在本文中,分别就教学、模型建立以及相应的信息检索来进行研究,通过将这三面进行相应的糅合从而证明可以将计算机技术引入到相应的建模实践中,从而有效促进数学建模的发展,使得教学质量得以有效提升。

  关键词:数学建模;计算机应用;融合

  1.数学建模与计算机技术概述

  目前计算机在生活中应用极为广泛,借助于计算机能够使得先前较为复杂繁琐的问题得以简化,有效提升计算速率。就数学建模来看,计算机在此方面的作用不言而喻。对于此,人们普遍认为,能够借助于计算机将任何一个数学问题进行简化处理。而对于生活中所遇到的任意一个实际问题,均能够借助于相应的数学模型来进行表示,在建模过程中,也可以根据实际情况来做出一些相应的简化处理,从而将其归属于完全的数学问题,最终建立起能够用变量所描述的数学模型。之后,借助于相应的计算机、软件以及编程方面的知识,来对此模型进行相应的求解计算。

  2.计算机技术在数学建模中的应用

  计算机在数学建模中的应用面非常的广泛,限于笔者的水平,本文主要就两个方面展开讨论:第一,确定建模思想;第二,对数学模型进行求解计算。

  2.1计算机技术辅助确立数学建模思想

  对于数学建模,其最为重要的目的便是为了能够提升学生对于数学知识的使用性,借助于相关的数学思想来对实际问题进行解决,同时,还能够促进学生数学思想的发展、建模能力发展以及相关数学知识的完善,最终提升其对于数学知识的使用能力。培养数学思维重在将学生所思所想以最快最佳的方式展示出来,计算机技术在数学建模中的应用使得这个设想变得可能。因为数学模型的计算和设计工作量大,传统的计算办法不能迅速解决某个问题,但是在建模的辅助下一切问题迎刃而解。

  2.2计算机技术促进数学建模结果求解

  对于数学建模,其属于一项系统性工程,整个过程工作量较多。在前期,对于模型的构想与建立需要不断完善,此后,对于模型的求解也是极为困难的,这主要因为其涉及到非常多的数据处理与计算。在计算数学模型时,不仅速度快,准确度也很高,如表1给出了手动解30维线性方程组和计算机解30维方程组的时间,手动所用时间是计算所用时间的1200倍。

  同时,对于一些借助纸和笔而无法实现的计算,通过计算机能够较快实现,其中主要涉及到相关的编程、绘图等操作。

  3.数学建模与计算机应用融合的优势

  计算机在数学建模领域拥有极为重要的优势与作用。如计算机的计算速度快、可以辅助作图,甚至可以辅助做立体图形。同时,借助于计算机也能够使得模型得以进一步完善,也就是說两者彼此之间相辅相成。

  3.1计算机使数学建模多样化

  数学建模的出现,主要是为了便于处理同工程或者科研相关的问题的,和试题类有着较大区别。其所处理问题具有一定的特性,即围绕日常具体问题展开,科研背景突出,需要的知识结构复杂,涉及的范围庞大,因素多且难,非常规特征明显,缺乏有效的处理措施,涉及数据多,要选择的算法亦十分繁琐,得出的结果存在波动性,要有限定的前提,通常仅可获取近似解。而计算机的出现,则在一定程度上使这种情况得到缓解。是数学建模多样化,令设计领域更加宽泛,如数学建模可以模范人类大脑的记忆功能。

  3.2计算机使数学模型求解更为简单

  计算机在数学建模中的应用使得数学模型求解更为简单体现在以下几个方面:

  (1)计算量问题得到解决。以前计算量大是制约数学建模发展的主要因素之一,现在在计算机的帮助下,只要模型完善,计算量大已经不是问题。如德国的神威计算机,计算速度达到了12.5亿亿次/秒。

  (2)可视化功能使抽象问题具体化。现代计算机都有强大的作图功能,会使数学模型中的一些抽象概念、问题解决过程都变得可视化。图表的制作更是非常简单。

  3.3计算机利用数学建模寻求最优解成为可能

  在3.1节中已经提到,在计算机没有应用到数学建模中之前,很多数学模型的解只是近似解,连精确解都谈不上,更不用说是最优解。其主要原因是模型本身的计算量太大,笔和纸这两样工具更不能在短时间内攻下数学模型计算这块,此外笔和纸根本不可能完成某些图表的制作也是原因之一。计算机有效的解决了这两个问题,这就会使得数学模型得到精确解。在求得精确解的基础之上还可以进一步寻求最优解,因为数学模型的解往往是多解的,不是唯一解。

  4.总结

  数学模型,其主要是通过使用相应的数学语言来对实际问题进行相应的表示,也就是说,模型的实质主要是为了有效解决生活中的实际问题。通过借助于计算机能够使得复杂问题得以有效简化,对于促进社会发展起到了重要作用。因而,在未来发展中数学建模也将会像计算机一样得到广泛重视。目前,对于教育界而言,其主要问题在于理论与实践相脱节。我们的教学越来越形式、抽象。在教材中,充斥着大量的定理、理论证明等等,但是并没有将其与实际生活相结合,而对于借助相应的数学教学来实现脑力发展的系统化更是微乎其微。将计算机与数学建模相结合,这是未来数学领域发展所必须经历的一个过程。

  参考文献:

  [1]李大潜.数学建模与素质教育[J].中国大学教育,2016 (10):41-43.

  [2]姜启源.数学实验与数学建模[J].数学的实践与认识,2015,31(5):613-617.


第二篇:浅谈计算机应用论文


  摘 要:信息与技术的交互发展,推动了计算机多媒体技术的出现与推广使用。计算机多媒体技术实现了音、形、色的结合,丰富了传媒、会议以及教学等的开展形式,扩大了日常信息传递的方法途径,是未来生产生活中应用的主流技术之一。本文从计算机多媒体技术的基本概念出发,对其特点进行简单介绍,并进一步研究了其在日常生产生活中的应用,最后介绍了其在未来的发展趋势。

  关键词:计算机;应用;多媒体技术;

  引言

  当今世界袁计算机技术已经成为推动社会经济飞速发展的重要基础,它对人类经济、社会及生活各方面产生了巨大影响。多媒体技术的应用已经渗透到生活和工作的各个方面,而且多媒体应用技术也成为新世纪人才必备的技能,然而,社会对人才的需求是多方面的,对多媒体应用技术的需求也不尽相同。多媒体技术作为计算机领域的一个重要方面,在我国主要有以下方面的技术应用。

  一、计算机多媒体技术的概述

  以计算机为核心,交互综合处理图像、文字、音频、活动视频、动画等多种媒体信息,而且通过控制计算机让这些信息建立连接,通过加工处理可以表示出丰富、复杂信息的信息技术。多媒体需集合多种技术如计算机技术、通讯技术、声像技术等,其主要包括视频、音频、文字、超媒体链接、数据压缩、数据解压、媒体同步、高性能大容量光学存储、多媒体网络通讯等,它的特点具有集成性、复杂性、交互性、实时性。1984 年苹果公司首先引入映射、窗口、图符等技术,同时也推出了世界上第一台多媒体计算机。

  二、计算机多媒体技术的应用

  计算机多媒体的研究技术的重心任务已经渐渐的发生的转移,这能够极大改善了人们在对信息的交流和传递出现的问题。特别是多媒体技术的视频音像的技术、计算机的技术、生活中通信的技术等等都能够合理的结合在一起。合理的解决这一个很重大的问题。

  (一)数据、图像处理的应用

  计算机的多媒体计算在数字化的时代发展就需要面临着大量的数据转发、存储和传输等等。数字化基本已经成为了视频和音频信号的主要产物,这也就给存储器中的存储容量、通信的干线、图像的处理等等一系列的多媒体技术的处理打好了基础。

  (二)音频处理的应用

  在计算机多媒体中常见的视频文件的格式有很多种,常见有:WAY文件、VOC文件、htlDI文件、AIF文件、SON文件和RMI文件等,这些主要就是用于对音频信息的处理,主要的就是需要进行编制、语音的是被、文字的转换等等技术问题。

  (三)数据库内容检索的应用

  在计算机多媒体常见的技术支持直线,多媒体的信息检索。多媒体的数据库、信息的操作系统、等等一些相应的操作系统都应该被应用到实践的后部位。特别是对图像进行处理和检索的过程已经成为了一个系统应用放入最重要的部位也是一个热点。其中对于内同的图像处理检索的过程主要就是根据科室的特点从图像的资源库中收索一些相关的词语和描述的内容相似的图像。

  (四)远程教育系统的应用

  计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动,以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标。远程教育是指学生与教师、学生与教育组织之间的传授形式不再局限于面对面或是点对点,而是可以进行分离式教与学。尤其是在因特网的支持下发展形成的现代远程教育,使远程教育的手段有了质的飞跃,极大地优化了多种媒体教学的组合模式。

  (五)多媒体技术在通信系统中的应用

  多媒体技术在通信系统中的应用主要表现在数据压缩技术和数据的同步这两个方面。在多媒体数据压缩技术方面:多媒体技术压缩技术主要是处理数据、文本、图像。在通信系统的实行过程中数据的压缩是必须要解决的核心问题之一。因此在不影响或者提高视频、音频的质量的前提下,按照压缩编码标准对各种音频和视频信号进行相关处理.减少其通过对音频、视频所占内存,提高压缩率。从而能够使通信过程中传输信息、图片、视频、音频的时间和空间,进步的促进通信系统的日常化应用。多媒体技术压缩技术在通信系统所表现出来的优越性,使得多媒体技术在通信系统中得到广泛的应用。在数据的同步方面:数据同步技术在通信技术领域也得到广泛的应用。对于视觉、听觉、触觉信息,多媒体技术都可以进行处理。计算机系统的响应处理子系统随着支持的媒体增多越来越多。这样通过多媒体技术的应用,使得通信技术打破了地域限制,加强了交互性。使得电视、网络的应用得到广泛的发展。让人们能够及时的掌握最新的信息,从而为各种决策奠定基础。

  (六)媒体技术在工业领域中的应用

  多媒体在工业领域的应用主要表现在多媒体PC的使用。随着家用pc市场的不断开拓,企业开始向工业自动化进程迈进,各种信息处理技术被广泛的应用其中。工业的自动化离不开多媒体技术在信息综合处理方面的优势,特别是多媒体信息储存的海量化、传输的方便化、内容的多样化方面,正因为多媒体技术在增强企业的竞争实力、降低生产成本、增强员工的技术能力方面有着无可比拟的优越性。因而在工业领域得到了广泛的应用。

  计算机的多媒体计算是一门迅速发展起来的一门综合性电子信息技术服务。在过去人们用几个幻灯片加上声音就是多媒体。而今天随着计算机通信网络的不断发展,加上数字化影像技术的快速发展,就给计算机多媒体披上了一层新衣,赋予了新的意义。随着经济的不断发展,多媒体的应用范围也是越来越广,多媒体的技术知识也是越来越重要。其总体的发展趋势也是最好的,更具有相互的交流性,能够更大范围的服务,创造一个更加方便的社会。

  参考文献:

  [1]刘丹 试析计算机多媒体技术的应用[期刊论文]-计算机光盘软件与应用 2014(5)

  [2]宋晶 试述计算机多媒体技术的应用[期刊论文]-城市建设理论研究(电子版) 2013(16)

  [3]王建章 计算机多媒体技术的应用[期刊论文]-科技视界 2014(26)

  [4]徐红玲 计算机多媒体技术的应用[期刊论文]-硅谷 2011(23)

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