计算机技术在数学建模中的运用分析

明锐

摘 要：计算机技术能够有效推动数学建模的发展。本文将对数学建模的含义及特点进行概述，并重点探究计算机技术在数学建模中的运用，以期推动数学建模与计算机技术的飞速发展。

关键词：数学建模;计算机技术;模型

引 言

现阶段数学建模在全世界范围内的各行业中有着越来越广泛的运用。随着计算机技术的普及和发展，其正逐渐数学建模的重要工具。因此，对于计算机技术在数学建模中应用的探究有着重要意义。

一、数学建模的含义及特点

数学知识能够用来解决人们工作与生活中的诸多问题，全方位地整理有关数据信息，了解问题对象的特征及规律，将遇到的问题转变为数学问题，这种过程即为数学建模。数学建模应考虑设计对象的各方面因素，借助数学方法和思维解决问题。数学建模进行主观性的模型设定工作，依照遇到的实际问题建立并逐步完善模型并给出相应处理方案。因此，各建模人员对于相同问题在建模思路与建模方法等方面会有着显著不同。为有效解决各类问题应不断修改并完善数学模型，提升处理结果的精确性。数学建模所涉及的学科及领域较为广泛，在建模过程中要借助大量的信息数据和多种计算方法。例如会涉及到管理学、人口学以及社会学等多方面内容。在目前社会发展进程中数学建模的应用越来越广泛。在企业管理、环境保护以及城市规划等方面都涉及到数学建模。相较于传统的数理知识，数学建模更侧重于处理现实中的实际问题，规划并制定社会及人们生活中遇到的各类问题并进行针对性的处理。

二、计算机技术在数学建模中的运用分析

（一）计算机技术在数学建模中的功能

美国为确定导弹飞行轨迹将数学建模与计算机技术相结合，借助计算机技术为数学建模提供先进的计算方法，有效推动了数学建模的创新和发展。计算机技术特有的超高的运算能力能够给数学建模创造有利的技术知识环境。与此同时，计算机技术具备的网络通信与存储空间能力进一步促进了数学建模的发展，增强了数学建模的效率和精准性。现阶段，计算机技术经过长时间的发展，其存储与计算能力都有着显著的发展和创新。超级计算机的各项功能能够为众多行业和领域创造良好的技术环境。计算机技术能够借助自身的各类功能为数学建模创造数据存储与计算的条件，为现阶段航空航天及绩效分析等诸多行业的数学建模提供广泛有力的支持。目前随着计算机技术的持续完善，人们可以借助计算机技术进行视频、图像及文字等多种内容的应用与存储，极大提升信息传递效率。在相关行业的数学建模过程中，可以借助计算机技术为用户开展更为直观具体的多媒体展示，充分提高数学建模结果表达的直观性。在数学建模过程中，需要不断查找并修复自身存在的诸多漏洞，借助计算机技术的自动化与智能化帮助建模人员查找并修复数学建模中存在的各种漏洞，甚至可以依照设定的相关程序及时准确地修复各类漏洞[1]。比如，建模人员可以借助计算机技术的自动化功能对数学模型当中各类参数进行针对性的修改;借助计算机技术的智能化功能完善整个修改过程，确保各项特定参数的统一性和连续性。

（二）计算机技术在数学建模中的具体运用

数学建模的整体流程较为复杂，其中的难点在于数学计算。数学计算方式的选取直接关系着数学建模的运算效率。人工数学运算已经很难满足当前日益庞大的存储与数据计算需求;随着计算机技术在数学建模中的应用及创新，其超强的计算能力得到了建模人员的好评。例如，在气象分析行业中需要结合现存的大量数据进行复杂的计算工作，传统的人工运算方法会耗费大量的时间不能及时有效的得出天气预测结果，无法充分实现预测天气效果;而随着计算机技术的运算能力的逐步运用，极大提高气象分析相关数据运算的效率，缩短运算周期，确保信息数据计算的精确性，使得相关行业人员能够依照数学建模的结果准确及时地预测贸易区域某个时段的具体天气情况，为人们的工作、生活及社会发展提供重要保障[2]。数学建模过程中需要覆盖大量的基础数理思想以及庞大的数据信息和图形，将原本复杂抽象的数学问题进行具象化与形象化。在这复杂的建模过程中，传统的人工制图方式很难保证效果，也不能完善立体化图形;借助计算机技术的制图能力能够构建标准的立体化图像，降低数学建模的复杂程度难度并提升数学建模的效率。现阶段，建模人员主要使用计算机C语言执行绘图工作，丰富数学建模的形象使其能够更为切合实际并有效解决现实问题。随着计算机技术的持续发展，相关技术人员研发了大量软件，在数学微积分及代数运算过程中使用相应的高级可视化计算语言。同时借助先进的图像处理软件为数学建模创造有利基础条件支持。例如，CAD软件能够有效进行三维绘图，被广泛运用于工程设计及建筑設计等行业中，是数学建模过程中的重要工具。计算机技术除了可以解决分析数学建模的各类问题，对于培养综合素质人才也有着重要意义。例如计算思维与人工智能技术能够有效优化各类人才的教育培养工作，引导学生建立计算机思维锻炼其数学运算能力。随着先进的计算机技术在各项领域中的持续应用和推广也为各类产业创新打开了更广阔的思路。例如，阿里巴巴将计算机技术与数学建模进行结合开发智能机器人;华为利用数学建模中的计算机技术优化产品结构，提升技术水准，进一步提高企业核心竞争力。

结 论

综上所述，计算机技术对于数学建模有着重要意义，为数学建模过程中的数据运算及模型构建提供有力支持，大幅提高数学建模的准确性和运算效率，充分整合各项资源，有效促进社会各行业的发展与创新并加速产业升级。

参考文献

[1] 裴秀艳.计算机技术在数学建模中的应用研究[J].信息记录材料，2019，20（08）：117-119.

[2] 赵晓花.数学建模过程中计算机的应用探究[J].山东工业技术，2018（12）：133.