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学数学建模对计算机专业有哪些帮助

来源:985免费论文网  | 时间:2024-11-19 21:48:23 |

学数学建模对计算机专业有哪些帮助

数学是一种工具,就像自行车、汽车、火车、飞机一样,能够让你从一个地方到达你的目的地。能够创造这种工具的人是数学家。而学习各种数学知识和技巧能够让我们熟练使用这些工具。能够用的人不多,能够熟练用的更是凤毛麟角。举个简单的例子,最小二乘,够简单吧,随便翻开计算机图形学的论文,很可能论文的本质就是求解一个最小二乘拟合。但是怎么把给定数据转化为一个最小二乘问题就见功力了。没有多年科研经验的菜鸟很可能都没意识到给定的问题跟最小二乘有啥联系。

一、我的感觉是只有合适的数学而没有好的或者差的数学。就像乡间小道,就比较适合骑自行车;高速公路就比较适合开汽车;如果是铁轨,最好还是跑火车。这就是说,问题本身决定了用什么样的数学,而不是强硬地加入高深复杂的数学内容。我刚开始做科研的时候,总想加入一些复杂一点的数学。后来发现,复杂的数学不一定合适这个问题,就好象开着跑车在乡间小道上晃悠一样,还不如一辆自行车来得自然。

二、学习越多的数学可以让你了解更多可能的解决方案。如果你只有自行车,那不管是乡间小道还是高速公路,你都得骑自行车。如果你不了解概率论,没听说过群,没听说过随机过程,没听说过小波,不知道函数空间,给你一个计算机专业的问题,你就只能选择“自行车”,根本就不知道有高大上的“飞机”存在。数学本身就很大,线性代数,拓扑,微分几何,概率论,数值方法……每一个子领域也都有数不清的理论和定理。只有逐步积累这些知识,一点一滴地积累,最终才会在遇到问题的时候找到合适数学工具。

三、计算机科学是一个综合性学科,也包含理论、应用、工程等多个方面。不同的分支所用到的数学也不一样。以从事图像处理为例,曲率滤波很简单,只有简单的加减乘除,似乎小学生都可以做,为什么要把它写在博士论文里面?虽然它很简单,但是针对优化曲率这个问题,这样的数学是合适的。针对特定问题,选取合适的数学工具来解决它,这才是最重要的。

四、数学思维和计算机学科思维不同。数学更强调逻辑性,如果从给定的条件一步步推导得到有用的结论。结论只有对或者错,非常明确,跟理论计算机比较类似。但是计算机应用就有很多模糊的地方,并不是只有对错。数学中的近似理论对于向计算机靠拢的同学来说在思维的转变上有很多帮助。计算机中的很多问题都是:给定数据-》数学抽象(模型)-》公式推导-》求解-》结果解释。这其中涉及如何建模、求解(优化)、代码实现等等多个方面。

五、数学系的学生一定要学编程,就像计算机系的学生一定要学数学一样。有一次把数学系的人发布的代码改了两行,效率提高了一百多倍!学数学的人写代码只要求正确就可以,完全不考虑可读性、效率、可扩展性、易用性等等。

六、很多学计算机的同学的数学并不比数学系的学生差,因为计算机的同学知道学数学可以用来干嘛,而数学系的学生通常比较茫然,不知道所学的东西有什么用。直接的结果就是计算机的同学很努力地学数学,而数学系的学生虽然掌握了很多数学却不知道自己所学可以解决哪些问题。很多计算机的论文数学都非常高深。不过我个人对这些复杂的数学不太感冒。如果计算机论文中的公式特别复杂,我一般都会跳跃式阅读。如果计算机论文中的公式特别简单,我一般会花时间仔细看,因为她很可能找到了合适的数学工具。对于数学论文,我的阅读恰恰相反,对于复杂的公式会特别留意。


机电一体化毕业论文


绪论


现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。


一、机电一体化概要


机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。


机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。


因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。


二、机电一体化的发展状况


机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。


20世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。


20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。


我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向.三、机电一体化的发展趋势


机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:

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自学编程是需要有耐心,主动性很强的人才建议的。

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但是本人还是建议看书的同时最需要是看视频敲代码,如果你只看书或看视频最后只能纸上谈兵,编程是一种使用工具,熟能生巧。


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