数学建模方法

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出版者:郑州大学出版社
作者:朱建青
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2005-7
价格:19.00元
装帧:
isbn号码:9787810488136
丛书系列:
图书标签:
  • 数学建模
  • 建模方法
  • 算法
  • 优化
  • 数学
  • 应用数学
  • 高等教育
  • 理工科
  • 教材
  • 计算机模拟
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具体描述

数学建模方法,ISBN:9787810488136,作者:朱建青

好的,以下是一本名为《数学生物学导论》的图书简介,它不包含《数学建模方法》的内容,并力求内容详实、富有专业性: --- 数学生物学导论:从基因调控到群体生态的量化解析 本书定位与核心理念 《数学生物学导论》旨在为生命科学研究者、生物信息学学生以及对复杂系统科学感兴趣的读者提供一个坚实的桥梁,连接抽象的数学工具与活生生的生物学现象。本书不关注于构建通用的优化或规划模型(这是传统数学建模的核心),而是专注于应用特定类型的数学结构——包括常微分方程(ODE)、偏微分方程(PDE)、随机过程、信息论和网络理论——来精确描述、预测和解释生物系统内部的动态行为和结构组织。 本书的核心理念在于:生物学系统的复杂性并非源于其自身的随机性,而是源于其内在的非线性相互作用和多尺度耦合。 通过引入严谨的数学框架,我们可以将这些复杂的生物现象转化为可分析、可检验的定量假设。 第一部分:微观尺度下的动力学:分子与细胞 本部分聚焦于单个细胞内部和分子层面上的动态变化,强调速率和反馈机制在决定细胞命运中的关键作用。 第一章:酶促反应与代谢通量分析 本章引入了质量作用定律和Michaelis-Menten动力学,用以描述酶反应的饱和现象。我们将深入探讨稳态近似(Quasi-Steady State Approximation, QSSA)的应用,以及如何利用线性代数工具处理大规模代谢网络。重点内容包括: 1. 代谢通量分析(MFA)的基础: 建立基于化学计量矩阵的质量守恒约束,并解释如何通过测量特定中间产物的浓度变化来推导网络中的净通量分布。 2. 酶活性的精确调控: 分析变构调节和磷酸化修饰如何通过改变反应速率常数或饱和常数来影响整个代谢路径的流向。 第二章:基因调控网络的常微分方程模型 基因表达的开关和振荡是细胞行为的基石。本章将构建和分析描述基因转录、翻译和蛋白质降解的常微分方程组。 1. 经典正负反馈回路的稳定性分析: 详细解析双稳态系统(如lac操纵子模型)的相平面分析,确定阈值点和Hopf分岔点,解释细胞分化和记忆的分子基础。 2. 周期性振荡的建模: 引入自催化和负反馈耦合模型(如Goodwin模型),使用相空间轨迹分析来预测细胞周期或昼夜节律的周期长度和振幅。 3. 随机性与内在噪声: 从确定性ODE转向随机动力学(如Gillespie算法),探讨基因表达的内在噪声如何在高拷贝数或低拷贝数基因中产生不同的表达变异性。 第三章:细胞形态与信号传导的偏微分方程描述 当空间维度和扩散作用变得重要时,我们需要引入偏微分方程。 1. 形态发生与反应-扩散系统(Turing模型): 深入探讨活化剂-抑制剂机制如何通过差异扩散速率产生空间上的稳定模式(斑点或条纹),解释胚胎发育中的形态发生过程。 2. 细胞迁移的运动学模型: 使用对流-扩散方程描述信号分子在组织中的分布,结合弹性力学方程描述细胞的集体运动(如伤口愈合中的上皮细胞迁移)。 第二部分:宏观尺度下的结构与信息 本部分将视角提升至组织、器官乃至整个种群层面,关注系统的结构组织、信息处理和长期演化。 第四章:生物网络理论与拓扑分析 生物系统本质上是网络,理解其连接方式决定了其鲁棒性和功能性。 1. 网络拓扑指标: 定义和计算度分布、聚类系数、特征路径长度。分析无标度网络(Scale-Free Networks)和小世界网络(Small-World Networks)在蛋白质相互作用网络和代谢网络中的生物学意义(如高鲁棒性与易感性)。 2. 模块化与功能划分: 介绍社区检测算法,如何识别协同工作的基因或蛋白质组,并探讨模块边界的演化约束。 3. 信息流与中心性: 使用介数中心性等指标来识别网络中的关键调控节点,预测突变对系统整体功能的影响。 第五章:群体生态学的量化模型 本章应用微分方程和概率论来描述多个物种或大量个体间的相互作用。 1. Lotka-Volterra模型及其扩展: 详细分析捕食、竞争和寄生关系下的动态平衡点、极限环和全局稳定性。重点关注参数不确定性对生态系统预测能力的影响。 2. 空间生态学与反应-扩散方程: 将种群密度视为空间变量,使用反应-扩散方程描述物种的入侵、隔离和气候变化下的物种分布迁移。 3. 进化博弈论在生物学中的应用: 引入演化稳定策略(ESS)的概念,分析在特定生态位中,哪种行为策略(如合作或背叛)能在群体中占据主导地位。 第六章:信息论在生物系统中的应用 将信息论工具引入对生物过程的量化分析。 1. 熵与复杂性度量: 应用Shannon熵来量化DNA序列的随机性或基因表达谱的多样性。 2. 互信息与因果推断: 解释如何利用互信息来识别两个基因或蛋白质之间非线性的统计依赖关系,并介绍基于信息论的因果推断方法,以区分相关性与真正的驱动力。 本书特色 侧重于“分析”而非“求解”: 强调模型的可解释性,重点在于如何通过数学工具(如线性化、稳定性分析、分岔理论)来理解生物现象的机制,而非单纯进行数值模拟。 案例驱动: 每个章节均配备了经典的生物学实例(如细菌生长、胚胎图案形成、流行病传播的阈值判定)。 严格的数学推导: 为读者提供必要的数学背景,确保对模型假设和推导过程有清晰的认知。 本书是深度理解现代生物学实验数据背后驱动力的必备参考书。

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读后感

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用户评价

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“数学建模方法”这个名字,对我来说,不仅仅是一个书名,更是一种学习的召唤。我一直认为,数学不仅仅是抽象的符号和公式,更是理解和改造世界的强大工具。《数学建模方法》这本书,我期待它能够成为我的向导,带领我走进数学建模的精彩世界。我尤其希望书中能够详细介绍如何将现实世界中的各种问题,例如,医疗健康中的疾病传播,环境科学中的气候变化,或者社会学中的人口迁移,都能够用数学语言来精确地描述和分析。我希望书中能够涵盖从问题的定义、模型的构建、参数的估计、模型的求解,到模型的验证和应用等一系列完整的建模流程,并对每个环节都进行深入的阐述。我也非常关注书中关于模型误差分析和敏感性分析的内容。任何模型都是对现实的近似,理解模型中的误差来源和对输入参数的敏感性,对于正确使用模型至关重要。我希望书中能够提供一些实用的方法来分析这些问题,并指导如何改进模型以减小误差或提高鲁棒性。

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《数学建模方法》这本书,从它的名字我就能感受到一种严谨而实用的力量。我一直认为,数学的魅力在于它能够将抽象的思维转化为具体的解决方案,而建模正是这一过程的核心。我非常期待在这本书中学习到如何将各种数学分支,如概率论、统计学、优化理论、离散数学等等,灵活地运用到解决实际问题中。我希望书中能够提供丰富的案例,涵盖金融、工程、生物、社会等多个领域,并且在每一个案例中,都能够详细地阐述建模的思路、模型的构建过程、参数的选取、求解的方法以及结果的分析。我也非常关注书中关于模型简化和假设的内容。现实世界的复杂性使得完全精确的建模往往是不可能的,因此,建立在合理假设基础上的简化模型是必要的。我希望书中能够介绍一些科学的简化方法,以及如何在简化模型和保持其有效性之间找到最佳的平衡点。此外,我也希望书中能够探讨一些关于模型鲁棒性以及不确定性传播的知识,帮助我更全面地理解模型的局限性。

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我一直认为,数学建模是连接理论与实践的桥梁,也是解决现实世界复杂问题的有力工具。《数学建模方法》这本书的出现,让我看到了学习和掌握这项技能的希望。我特别渴望在这本书中能够找到如何将抽象的数学理论转化为具体可行的建模步骤的指导。比如,在进行市场分析时,如何构建一个能够预测消费者行为的数学模型?在生物学研究中,如何利用数学模型来模拟基因的表达和演化?我希望书中能够提供清晰的案例分析,并且在每一个案例中,都能够详细地解释选择特定数学工具的理由,以及模型中各个部分的含义。我也非常关注书中关于模型简化和近似的讨论。现实世界的问题往往是极其复杂的,不可能通过一个完美的模型来完全刻画。因此,在建模过程中,对问题进行恰当的简化和近似是必不可少的。我希望书中能够介绍一些有效的简化策略,以及如何在简化和保持模型有效性之间取得平衡。另外,我也希望书中能够讨论模型的可视化技术。一个直观的模型可视化能够帮助我们更好地理解模型的结构和预测结果,也能更有效地与他人沟通建模的思路。

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这本书的名字叫做《数学建模方法》,我一直在寻找一本能够真正帮助我理解和应用数学建模的书籍,在市面上也翻阅了不少,但总感觉缺了点什么。直到我偶然发现了这本《数学建模方法》,虽然我还没能深入研读,但从它沉甸甸的份量和厚实的装帧来看,我就已经感受到了它内容的丰富与扎实。我特别期待书中能够详细阐述各种数学建模的经典案例,例如如何将现实世界中的复杂问题,如交通拥堵、疫情传播、经济波动等,抽象成数学模型,并利用微分方程、图论、优化理论等数学工具进行分析和预测。更重要的是,我希望它能引导我如何根据问题的性质选择最合适的建模方法,以及在构建模型时需要注意的关键步骤和潜在的陷阱。例如,书中是否会涉及到模型的可行性、稳定性、鲁棒性等评估方法?对于初学者而言,如何从一个简单的模型入手,逐步深化,最终解决更复杂的问题,这方面的指导性内容非常吸引我。我尤其对书中可能包含的关于如何利用计算机软件辅助建模的部分抱有极大的兴趣,比如如何使用MATLAB、Python等工具实现模型的求解和可视化,这将大大提升我的实践能力。这本书的篇幅之大,预示着它涵盖的内容必定非常广泛,我渴望从中学习到如何将理论知识转化为解决实际问题的强大武器。

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当我在书店看到《数学建模方法》这本书时,我的内心涌现出一种强烈的求知欲。我一直对如何用数学的语言来描述和解决现实世界中的问题抱有浓厚的兴趣,而这本书似乎正是为我量身打造的。我最期待的是书中能够深入讲解各种数学建模的技术和策略,特别是那些能够帮助我从混乱的现实数据中提炼出有意义的数学结构的方法。例如,在金融领域,如何利用时间序列模型来预测股票价格的走势?在工程领域,如何运用有限元方法来分析结构的受力情况?我希望书中能够提供清晰的步骤和详细的案例,让我能够一步步地学习和掌握这些技术。我也非常关注书中关于模型选择和评估的部分。面对一个复杂的问题,往往存在多种可能的建模方法,如何根据问题的特点和数据的可用性来选择最合适的模型,这是一个非常考验建模者功力的问题。我希望书中能够提供一些指导性的原则和评价标准,帮助我做出明智的选择。而且,一个模型的有效性并非一成不变,随着时间的推移和环境的变化,模型可能需要进行调整和优化。我希望书中能够涵盖模型更新和维护的相关内容,让我能够保持模型的时效性和准确性。

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《数学建模方法》这个书名,在我看来,充满了力量和智慧。它不仅仅是一本关于数学知识的书,更是一本关于如何运用数学思维去解决问题的指南。我一直以来都认为,数学的魅力在于它能够将抽象的概念具象化,将复杂的问题简单化。我非常期待在这本书中学习到如何将生活中的各种现象,无论是社会现象、经济现象还是自然现象,都能够用数学语言来精准地描述和分析。例如,在城市规划中,如何运用图论和优化算法来设计最优的交通网络?在环境保护领域,如何利用微分方程来模拟污染物的扩散和治理过程?我希望书中能够提供丰富的实例,并且对每一个案例的建模过程都进行详尽的剖析,从问题的提出、模型的构建、参数的确定,到模型的求解、验证和应用,都能够做到条理清晰、逻辑严谨。此外,我也希望书中能够探讨一些关于模型鲁棒性的问题。在实际应用中,我们无法保证所有输入数据都完全准确,因此,一个鲁棒的模型能够对输入数据的微小变化不敏感,从而保证预测结果的稳定性。我希望书中能够介绍一些提高模型鲁棒性的方法和技巧。

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我对数学建模的热情由来已久,一直在寻找一本能够系统地介绍数学建模理论和方法的书籍,而《数学建模方法》这个书名,让我眼前一亮。我特别希望书中能够深入讲解各种常用的数学模型,例如,在物理学中,如何运用牛顿定律和能量守恒定律来构建运动学模型?在经济学中,如何利用博弈论来分析市场竞争策略?我希望书中能够提供详实的数学推导过程,清晰的图示和表格,以及可操作的代码示例,让我能够真正地理解模型的原理和应用。我也非常关注书中关于模型验证和不确定性分析的内容。现实世界充满了不确定性,模型的输入参数可能存在误差,模型的结构也可能存在近似。我希望书中能够介绍如何通过各种方法来评估模型的可靠性和鲁棒性,以及如何量化模型的不确定性,从而做出更审慎的决策。此外,我也希望书中能够探讨一些关于模型选择的策略,以及如何根据问题的特点和数据的可用性来构建不同类型的模型。

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我一直对利用数学工具解决实际问题充满热情,而《数学建模方法》这个书名,让我感受到了它巨大的潜力。我非常期待书中能够提供一套系统性的方法论,指导我如何将看似复杂和混乱的现实世界问题,通过数学的抽象和转化,变成一个清晰、可解的数学模型。我希望书中能够详细讲解各种常用的数学模型,例如,在工程领域,如何利用微分方程来模拟系统的动态响应?在管理科学中,如何运用运筹学和优化方法来解决资源分配和生产调度的问题?我希望书中能够提供大量的实践案例,并且在每个案例中,都能够清晰地展示建模的思路、数学工具的选择、模型的建立、求解过程以及结果的解释。我也非常关注书中关于模型评估和比较的部分。一个好的模型,不仅要能够准确地预测,还要具备一定的可解释性和可维护性。我希望书中能够介绍一些评价模型优劣的标准,并指导如何选择最适合特定问题的模型。

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“数学建模方法”这个书名,瞬间就抓住了我对知识的渴求。我一直认为,真正的数学能力不仅仅在于掌握公式和定理,更在于能够运用数学的思维方式去分析和解决问题。《数学建模方法》这本书,在我看来,正是通往这种能力的一条重要路径。我非常期待书中能够深入探讨不同数学分支在建模中的应用,比如概率论与数理统计在数据分析和预测中的作用,线性代数和矩阵理论在系统分析和状态估计中的应用,以及微积分和差分方程在描述动态过程中的重要性。我希望书中能够提供一系列由浅入深的案例,从简单的线性回归模型到复杂的非线性动力系统,让我能够逐步掌握不同模型的构建和求解技巧。我也非常关注书中关于模型评估和改进的章节。一个模型并非一成不变,随着对问题理解的深入和新数据的出现,模型可能需要进行调整和优化。我希望书中能够提供一些量化的指标和方法,来评估模型的性能,并指导如何根据评估结果对模型进行改进。此外,我也希望书中能够探讨一些关于模型解释和推广的原则,帮助我将建立好的模型应用到更广泛的领域。

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我一直对科学研究中的“建模”这一概念深感着迷,它仿佛是一座连接现实世界与抽象逻辑的桥桥梁。这本《数学建模方法》的书名,就如同一个神秘的邀请,预示着即将开启一段探索数学力量的旅程。我希望书中能够详细地介绍不同类型的数学模型,比如描述性模型、预测性模型、优化模型等等,并阐述它们各自的应用场景和适用范围。我特别期待书中能讲解如何将定性描述转化为定量的数学表达式,这是建模过程中至关重要的一步,需要深厚的数学功底和敏锐的逻辑思维。例如,在描述人口增长时,如何选择合适的函数形式来代表增长率,又如何考虑环境容量等限制因素。此外,书中对于模型参数的确定和验证也一定是重点。一个好的模型,其参数必须能够准确地反映现实世界的规律,并且模型的预测结果需要通过实际数据进行验证。我希望书中能提供一些实用的技巧和方法,指导读者如何进行参数估计,以及如何评估模型的拟合优度。同时,我也非常关注模型的可解释性。即使一个模型能够给出精确的预测,如果其内在逻辑难以理解,那么它在实际应用中也会受到限制。我期待书中能够解释如何构建既能准确预测又能清晰解释的数学模型。

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