数学建模作为现代科学研究与工程技术中不可或缺的一环,通过抽象、简化和模拟现实问题,以数学语言表达和解决复杂问题。司守奎与孙玺菁所编著的《数学建模算法与应用》(黄皮书)是一本专门针对数学建模理论与应用的教材,它不仅包含了数学建模的核心算法,还配有丰富的案例和实际操作指导,为读者提供了理论学习与实践应用的双重通道。
数学建模的过程分为几个关键步骤:首先是问题的识别,明确建模的目的和需要解决的问题;其次是模型假设,通过假设简化现实世界的复杂性;然后是模型的构建,将问题转化为数学形式;接着是模型的求解,运用合适的数学工具和算法对模型进行求解;最后是结果的分析和验证,判断模型的有效性并据此进行决策。这本教材系统地涵盖了这些步骤,并对每一个步骤提供了详细的解释和示例。
教材中涉及的建模算法种类繁多,包括但不限于线性规划、非线性规划、动态规划、随机规划等,这些算法在经济学、工程技术、生物科学、环境科学等多个学科领域都扮演着至关重要的角色。作者们对这些算法的应用场景和解决的现实问题进行了深入的探讨,帮助读者建立理论与实践之间的桥梁。
本书的另一个特色是提供了配套的Matlab代码资源。Matlab是数学计算与数据分析的强大工具,它的函数库和工具箱为数学建模提供了广泛的支持。教材中的每章都配以相应的Matlab代码,读者可以直接在Matlab环境中运行这些代码,观察模型的求解过程和结果,从而更加直观地掌握建模的技能。这种理论结合实践的教学方式,可以有效提高学习效率,加深对数学建模算法的理解。
每章节的PDF文件提供为读者和教师提供了极大的便利。这种模块化的结构使得内容更加条理清晰,便于检索和学习。教师可以根据教学需要选择和组合不同的章节,而学生也能够根据自己的学习计划有针对性地进行复习和预习。这种灵活性极大地增强了教材的实用性。
《数学建模算法与应用》不仅是一本全面介绍数学建模理论的教材,更是帮助读者将理论应用到实践中的优秀工具书。它适合高等院校数学建模课程使用,也适合对数学建模有兴趣的自学者。通过这本书,读者不仅能够学会如何建立数学模型,更能在分析问题和解决问题的过程中培养出严谨的逻辑思维能力,为未来的研究或职业生涯奠定坚实的基础。无论是对于学术研究还是工程实践,数学建模都是一种强有力的工具,而《数学建模算法与应用》正是引领读者掌握这一工具的钥匙。