论文中图片的插入标准如下:论文中图片的种类繁多,有记录性的照片、纪实图像,数据定量分析的线形图、条形图、散点图、饼状图,具有解释性的示意图、流程图,以及地图等。但无论是哪一种图,都应在以下几方面注意格式的规范。(1)位置:插入文章的各类型图都应居中,并按排版需要调整大小,但图片宽度不应超过正文文本宽度。(2)颜色:除特殊用途图片外,插图尽量不使用彩色图,应调为灰度。
工具/材料:Microsoft Office Word2016版,Word文档。
1、首先选中Word文档,双击打开。
2、其次在该界面中,点击顶部“插入”里的“图片”按钮。
3、接着在该界面中,选择要插入的图片,点击“打开”按钮。
4、其次在该界面中,显示两张图片竖直排放。
5、之后在该界面中,选择其中一个图片,右下角圆点向上移动,使得图片等比例缩小。
6、最后在该界面中,成功显示两张图片并排放在一起。
论文写作注意:
直接引用不超过文章全文的百分之十五到二十,间接引用不超过百分之三十。直接引用和间接引用主要放在文章的前人研究成果的部分。避免直接引用,一个小技巧就是把直接引用放在注解里面。全文的结构,题目,摘要,前言,第一章,第二章,第三章,结论,参考文献,致谢等等(一句话,严格按照导师要求和学校论文写作要求去写,麻雀虽小,五脏俱全,切不可丢掉某个环节)。
在word里当然也可以摆放整齐,但投稿时,很多期刊需要单独上传图片文件,而且编辑排版的时候不一定按照你的思路摆放这些图片,因此不建议直接在word里进行图片组合,lulufan用软你直接全选全文,右键行间距,固定值一倍。就可以了。毕业论文中图片排版问题简介毕业论文排版是每个毕业生必须经历的过程,在这个过程中图片排版可能会遇到一些问题,那么小编在这里为大家分享一下论文排版中处理图片排版的方法以及图文结合的排版需要控制好比重,可以把文字理解成图片的一种,一般有以下几种排法1、上下分割型。那很方便,如果是不同类的因素,那可能就要分开了楼主也可以画成3D图啊!这个时候,你会怎么办?这个时候很多人会一筹莫展。其实不难,稍微动动你的小脑筋,PPT可以做!对的,简单的PPT就可以帮助大家实现多个图片的排版,哪怕你不会对齐工具,眼睛大概估计一下,也。你直接全选全文,右键行间距,固定值一倍。就可以了解决论文图片排版的问题,主要介绍论文关于图片排版及解决图片无法组合的问题。最简单的是通过“插入-形状”来建立“画布”,然后在上面绘制或插入各种图表。5然后将工具栏中的高度和宽度更改为所需的大小。6您可以发现,选定的三张图片同时更改为相同的大小。
毕业论文插图的正确格式:
大家在写论文的时候,有些论文中还涉及到图片,那么那么毕业论文的图片格式:
一、图片要完整显示
很多学生在写论文的时候,都要用图片对自己的论文进行分析,在排版时,经常会发生排版混乱的事情,其实这个问题很容易解决,如果图片不全一般是因为图片的行距设定有问题,把行距调整到单倍行距就行了。
其次,如果图片显示不完整,那格式就会很混乱,还不如不放置图片,在显示完整之后,我们还要使图片居中,最后论文结束后,再将所有图片统一整齐的排版,注意图片与正文的排版配合,既不紧凑也不漏大面积的空白,让人看起来不舒服,论文图片格式简单,只要你注意,就能排版正确。
二、图片格式
事实上,论文中图片最基本的格式是 JPG,如果您的图片格式不是这样,需要修改后再上载,图片的种类很多,很容易造成混乱,所以在论文中有饼状图和柱状图,要保证简洁明了,保证图案的区分度,不要含糊不清。
设置好了论文图片的格式,我们需要对论文进行查重,查重通过后方可交由教师审核,此时您可以到 PaperFree论文检测系统上进行检测,然后才能提交给教师。
这要看论文的长短了。短的论文,图、表从前到后,分别依序排列。如:图1、图2、表1、图3、表2~。如果论文很长,就需要按章节进行编号,如:图 1-1(即第一章第1张图),再如:图 1-1-1(即第一篇第一章的第1张图)。
SCI论文中的图表制作技巧论文图表是读者能够直观的了解数据或资料的最佳形式,一个清晰、简要、准确的图表的制作往往要遵循一定的原则,包括是否正确是使用字间距、色彩、架构、线条等等元素,如何去制作这样的图表呢?这就是今天我们要说的。图表的设计要基于成果的表达,准确地突出作者的贡献图表是论文中的空白处(blank area),即:图表本身或周边的留空容易吸引读者的注意和阅读。因此,图表的内容和视觉效果一定要重点突出。尽可能地将论文的代表性贡献用关键性图表清楚地表达出来,不要包含太多不属于本文工作的信息,以免作者的贡献被淹没在无关的细节。根据数据或观点表达的需要选择最合适的表达形式(插图或表格对于表格或插图的选择,应视数据表达的需要而定。图表的形式应尽量简洁,所承载的问题不要过多明确图表所要阐述的问题,在图题、图注或图内直接回答这些问题,或者在正文中通过提供更多的背景而间接地回答这些问题。复杂的图表尽量安排到论文的尾部,以便读者在有一些相关知识的基础上理解。相互间有比较或参照意义的插图可整合为同一个图中的多个分图[(a),(b), (c)],以减少文字表述的复杂性。如果期刊对插图的数量有规定(通常不超过6个),应严格执行。表格的优点是可以方便地列举大量精确数据或资料,图形则可以直观、有效地表达复杂数据。因此,如果强调展示给读者精确的数值,就采用表格形式;如果要强调展示数据的分布特征或变化趋势,则宜采用图示方法。一定要避免以插图和表格的形式重复表述同样的数据,除非重复的理由十分必要。图表的表述要考虑到读者的理解水平,应具有“自明性”。 每个插图或表格都应该具有自明性或相对独立,图表中的各项资料应清楚、完整,以便读者在不读正文情况下也能够理解图表中所表达的内容。图表中各组元(术语名称、数据、曲线或首字母缩写词等)的安排要力求使表述的数据或论点一目了然,避免堆积过多的令人分心的细节,从而造成图表理解上的困难。参考:查尔斯沃思论文润色贴士
SCI论文的picture要求可见 SCI论文figure、picture要求 - 下面来具体讲述一个 矢量图(graph所作图片) 的排版方式。 打开GraphPad,输入数据 打开GraphPad自动生成的图片双击坐标轴后弹出如下界面 选择Frame and Axes,在Axes and Colors一栏种,找到Thickness of axes,选择1/2pt 可见图片的坐标轴的粗细有变化 此外,还需对每一个column里的线条做出更改,双击任意一个column,得到如下format界面,把Bars和Error bars均改为1/2pt 因此,可得到一个线条符合SCI标准的图片 在 X axis 中,选择 Ticks direction ,下拉后选择 None 在 X axis 中选择 Location of numbering/labeling ,下拉后选择 None 在 Y axis 中选择 Location of numbering/labeling ,下拉后选择 None 由此,即可得到一张最原始的图片了 在GraphPad上方工具栏中选择 export 工具 点击后选择PNG或者JPG格式的文件,注意 Resolution选择300dpi (绝大多数杂志的要求), Color Model要选择RGB ,Size需要为5cm 打开AI, 新建→打印→A4 ,得到一个空白页面 点击 文件→置入 ,选择刚才保存的图片,即可将图片导入到AI中,并选择左侧的文字工具,将图标加到图片对应的位置。选中所有的元素,点击PS上方工具栏里的 字体→times new roman 选择矩形工具,画一条直线,选择 宽度为0 , 描边 再以文本工具,在上方写入***,注意也需要更改字体为 times new roman 。 此时,即可得到一张符合大多数SCI期刊的矢量图了。 选中所有元素,右击,选择 编组 ,即可将图片与文字组合在一起。 这只是一个picture的处理方法,多个picture可拼装成一个figure,见后述。
需要代写吗,还是自己写?
参考文献中只列作者阅读过、在正文中被引用过、正式发表的文献资料,全文应统一,不能混用,外文文章应列出原名。
参考文献一律按在文中出现的先后顺序排列在正文后,并将其序号在文中以右上标形式标注。主要格式如下:
期刊类:[序号]作者.文献题名.刊物名称,发表时间,卷(期):引用页
专著类:[序号]作者.专著题名.出版社名称,出版地,发表时间 :引用页
西南林业大学本科毕业论文格式撰写规范
毕业论文(设计)是学生毕业前最后一个重要学习环节,是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习、研究与实践成果的全面总结,又是对学生素质与能力的一次全面检验,而且还是对学生的毕业资格及学位资格认证的重要依据。为提高我校本(专)科生毕业论文(设计)质量,规范论文的撰写、打印及装订格式,并便于保存、检索、利用及交流,特制定本规范。
一、毕业论文(设计)的基本结构
一份完整的毕业论文(设计)应由题目、作者、中文摘要、外文摘要、关键词、目录、前言、正文、结论、主要参考文献、指导教师简介、致谢、附录等基本部分组成(有设计的须有设计图纸)。
1、标题
标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当,不宜超过20个字,如果有些细节必须放进标题,可以分成主标题和副标题。
2、论文摘要或设计总说明
论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容,中文摘要在300字左右,外文摘要以250个左右实词为宜。为便于文献检索,应在摘要下方另起一行注明本文的关键词。关键词要符合学科分类,一般为2~4个,每个词均为专业名词(或词组),一词在6个字之内。
设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,中文字数要在1500~2000字以内,外文字数以1000个左右实词为宜。
3、目录
目录按三级标题编写(即:1……、……、……),要求标题层次清晰,其中一级标题顶格排列,二级标题空一格排列,三级标题空两格排列。目录中的标题应与正文中的标题一致。
4、正文
毕业论文(设计)正文包括前言、正文主体与结论,其内容分别如下:
前言应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题,在文字量上要比摘要多。
正文主体是对研究工作的详细表述,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的讨论等。学生根据毕业论文(设计)课题的性质,一般仅涉及上述一部分内容。
结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。
5、参考文献
参考文献中只列作者阅读过、在正文中被引用过、正式发表的文献资料,全文应统一,不能混用,外文文章应列出原名。
6、指导教师简介
包括姓名,性别,出生年月,籍贯,学历,职称,社会职务,学术研究情况,获奖及发表论文情况,指导学生工作情况等。
7、致谢
致谢应以简短的文字对在课题研究和论文撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意,这不仅是一种礼貌,也是对他人劳动的尊重。
8、附录
附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入毕业论文(设计)的附录中,例如公式的推演、编写的程序等;如果文章中引用的符号较多时,便于读者查阅,可以编写一个符号说明,注明符号代表的意义。一般附录的篇幅不宜过大,若附录篇幅超过正文,会让人产生头轻脚重的感觉。
二、毕业论文(设计)的写作细则
1、标点符号
毕业论文(设计)中的标点符号应按新闻出版署公布的“标点符号用法”使用。
2、名词、名称
科学技术名词术语应采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称,尚未统一规定或叫法有争议的名称术语,可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时,首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名,按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名(如牛顿、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。
3、量和单位
量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100~GB3102-93,它是以国际单位制(SI)为基础的。非物理量的单位,如件、台、人、元等,可用汉字与符号构成组合形式的单位,例如件/台、元/km。
4、数字
毕业论文(设计)中的测量统计数据一律用阿拉伯数字,但在叙述不很大的数目时,一般不用阿拉伯数字,如“他发现两颗小行星”、“三力作用于一点”,不宜写成“他发现2颗小行星”、“3力作用于1点”。大约的数字可以用中文数字,也可以用阿拉伯数字,如“约一百五十人”,也可写成“约150人”。
5、标题层次
毕业论文(设计)的全部标题层次应有条不紊,整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例,正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应,不应有与标题无关的内容。
章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法,第一级为"1"、"2"、"3"等,第二级为""、""、""等,第三级为""、""、""等,但分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级,两级之间用下角圆点隔开。
各级标题均单独占行书写,序数顶格书写,后空一格接写标题,末尾不加标点;第四级以下单独占行的标题序数可采用⑴、⑵、⑶或①、②、③等形式。
6、注释
毕业论文(设计)中有个别名词或情况需要解释时,可加注说明。注释采用篇末注,将全部注文集中在文章末尾。
7、公式
公式应居中书写,公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末,公式和编号之间不加虚线。
8、表格
每个表格应有自己的表序和表题,表序和表题应写在表格上方正中,表序后空一格书写表题。表格允许下页接写,续表表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××"。
9、插图
毕业设计的插图应有图序和图题,图序和图题应放在插图正下方。
10、参考文献
参考文献一律按在文中出现的先后顺序排列在正文后,并将其序号在文中以右上标形式标注。主要格式如下:
期刊类:[序号]作者.文献题名.刊物名称,发表时间,卷(期):引用页
专著类:[序号]作者.专著题名.出版社名称,出版地,发表时间 :引用页
三、毕业论文(设计)要求
1、论文的总字数要求
本科生毕业论文每篇不低于8000字(有设计图纸的可酌量减少);专科生毕业论文每篇不低于5000字。
2、毕业论文可以用其他语种写作,但须有相应中文摘要。
3、毕业论文排版要求
①纸 型:A4,纵向。
②页边距:上3厘米,下厘米,左3厘米,右厘米。
③正 文:中文:宋体,小4号字;英文:Times New Roman,小四号字;行距:倍行距。
④标题:A)各章的大标题用小三号黑体字,段后空一行;B)正文一级标题用四号宋体字;C)正文二级标题用小四号黑体字;D)正文三级以上标题用小四号宋体字。
⑤页眉用五号宋体字(页眉只写第XX章XXX),距页边;页码用五号字,用阿拉伯数字连续编排,从正文第一页开始编写,一律居中。
⑥引用了其他文献的,应在引用句后括号内标明该引文的作者及该文发表的年代。示例:(上官周平,1999)。
⑦表格、图的标题,中文用小五号黑体字,英文用小五号加黑。
⑧表格、图中文字用宋体六号字
⑨参考文献:五号字。一般列入的主要文献在10篇以上。
⑩毕业论文的封面格式见“西南林业大学本(专)科毕业论文封面格式”,本科毕业论文的封面为黄色,专科毕业论文的封面为天蓝色。
这个不难,我擅长.
论文参考文献符号格式
参考文献系指作者为撰写论文或论著而引用的期刊、图书或其他资料的有关文献.作为一篇学术论文,参考文献是必不可少的.它不仅反映了作者对他人科研成果的尊重,也反映出该论文的起点、深度、广度以及科学依据;此外,它还具有重复利用、可检索及评估功能。以下是论文参考文献符号格式,欢迎阅读。
一、参考文献的类型
参考文献(即引文出处)的.类型以单字母方式标识,具体如下:
M——专著 C——论文集 N——报纸文章
J——期刊文章 D——学位论文 R——报告
对于不属于上述的文献类型,采用字母“Z”标识。
对于英文参考文献,还应注意以下两点:
①作者姓名采用“姓在前名在后”原则,具体格式是: 姓,名字的首字母. 如: Malcolm Richard Cowley 应为:Cowley, .,如果有两位作者,第一位作者方式不变,&之后第二位作者名字的首字母放在前面,姓放在后面,如:Frank Norris 与Irving Gordon应为:Norris, F. & .;
②书名、报刊名使用斜体字,如:Mastering English Literature,English Weekly。
二、参考文献的格式及举例
1.期刊类
【格式】[序号]作者.篇名[J].刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码.
【举例】
[1] 王海粟.浅议会计信息披露模式[J].财政研究,2004,21(1):56-58.
[2] 夏鲁惠.高等学校毕业论文教学情况调研报告[J].高等理科教育,2004(1):46-52.
[3] Heider, . The structure of color space in naming and memory of two languages [J]. Foreign Language Teaching and Research, 1999, (3): 62 – 67.
2.专著类
【格式】[序号]作者.书名[M].出版地:出版社,出版年份:起止页码.
【举例】[4] 葛家澍,林志军.现代西方财务会计理论[M].厦门:厦门大学出版社,2001:42.
[5] Gill, R. Mastering English Literature [M]. London: Macmillan, 1985: 42-45.
3.报纸类
【格式】[序号]作者.篇名[N].报纸名,出版日期(版次).
【举例】
[6] 李大伦.经济全球化的重要性[N]. 光明日报,1998-12-27(3).
[7] French, W. Between Silences: A Voice from China[N]. Atlantic Weekly, 1987-8-15(33).
4.论文集
【格式】[序号]作者.篇名[C].出版地:出版者,出版年份:起始页码.
【举例】
[8] 伍蠡甫.西方文论选[C]. 上海:上海译文出版社,1979:12-17.
[9] Spivak,G. “Can the Subaltern Speak?”[A]. In & L. Grossberg(eds.). Victory in Limbo: Imigism [C]. Urbana: University of Illinois Press, 1988, .
[10] Almarza, . Student foreign language teacher’s knowledge growth [A]. In and (eds.). Teacher Learning in Language Teaching [C]. New York: Cambridge University Press. 1996. .
5.学位论文
【格式】[序号]作者.篇名[D].出版地:保存者,出版年份:起始页码.
【举例】
[11] 张筑生.微分半动力系统的不变集[D].北京:北京大学数学系数学研究所, 1983:1-7.
6.研究报告
【格式】[序号]作者.篇名[R].出版地:出版者,出版年份:起始页码.
【举例】
[12] 冯西桥.核反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京:清华大学核能技术设计研究院, 1997:9-10.
7.条例
【格式】[序号]颁布单位.条例名称.发布日期
【举例】[15] 中华人民共和国科学技术委员会.科学技术期刊管理办法[Z].1991—06—05
8.译著
【格式】[序号]原著作者. 书名[M].译者,译.出版地:出版社,出版年份:起止页码.
三、注释(论文格式)
注释是对论文正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明。注释前面用圈码①、②、③等标识。
四、参考文献
参考文献与文中注(王小龙,2005)对应。标号在标点符号内。多个都需要标注出来,而不是1-6等等 ,并列写出来
【拓展】论文格式要求
(一)需报送全文,文稿请用word录入排版。字数不超过5字。
(二)应完整扼要,涉及主要观点的图片、曲线和表格不能缺少,正文要有“结论”部分。如稿件内容不清或文章篇幅超长等原因,编辑有权删改。
(三)论文结构请按下列顺序排列:
1.大标题(第一行):三黑字体,居中排。
2.姓名(第二行):小三楷字体,居中排。
3.作者单位或通信地址(第三行):按省名、城市名、邮编顺序排列,用小三楷字体。
4.关键词。需列出4个关键词,小三楷字体。第1个关键词应为二级学科名称。学科分类标准执行国家标准;关键词后请列出作者的中国科协所属全国性学会个人会员的登记号
5.正文。小四号宋体。文中所用计量单位,一律按国际通用标准或国家标准,并用英文书写,如km2,kg等。文中年代、年月日、数字一律用阿拉伯数字表示。
正文中的各级标题、图、表体例见下表:
表; 标题体例
标题 级别 字体字号 格式 说明
一级标题 三号标宋 居中 题目
二级标题 四号黑体 左空2字,单占行 汉字加顿号,如“
一、”
三级标题 四号仿宋体 左空2字,单占行 汉字加括号,如“(一)”
四级标题 小四号黑体 左空2字,单占行 阿拉伯数字加下圆点,如“1.”
五级标题 小四号宋体 左空2字,右空1字,接排正文 阿拉伯数字加括号,如“(1)”允许用于无标题段落
图、表、注释及参考文献体例
内容 字体字号 格式 说明
图题 五号宋体 排图下,居中,单占行 图号按流水排序,如“图1;“图2”
图注 小五号宋体 排图题下,居中,接排 序号按流水排序,如“1.”;“2.”
表题 五号黑体 排表上,居中,可在斜杠后接排计量单位,组合单位需加括号 如“表2几种发动机的最大功率/kW”“表5几种车辆的速度/(km/h)”表序号按流水排序,如“表1”、“表2”
表栏头 小五号宋体 各栏居中,计量单位格式同上
图文/表文 小五号宋体 表文首行前空1字,段中可用标点,段后不用标点
6.参考文献。文章必须有参考文献。“参考文献”4字作为标题,字体五黑,居中,其他字体五宋。文献著录格式如下:
(1)著作:作者姓名.书名.出版社名,出版年月,页码(如有两个以上作者,作者间用逗号分开)
(2)期刊:作者姓名.文章名.期刊名,年份,卷(期)、页码。
7.作者简介。请在参考文献之后附作者简介。“作者简介”请用五黑字体左起顶格排,后空一格,接排。作者简介字体五宋,1字以内,包括姓名、参加的全国性学会名称、中国科协个人会员登记号、工作单位、电话、传真、电子信箱等。
毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,你知道本科数学论文题目都有哪些吗?接下来我为你推荐本科数学毕业论文题目,仅供参考。
本科数学毕业论文题目
★浅谈奥数竟赛的利与弊
★浅谈中学数学中数形结合的思想
★浅谈高等数学与中学数学的联系,如何运用高等数学于中学数学教学中 ★浅谈中学数学中不等式的教学
★中数教学研究
★XXX课程网上教学系统分析与设计
★数学CAI课件开发研究
★中等职业学校数学教学改革研究与探讨
★中等职业学校数学教学设计研究
★中等职业学校中外数学教学的比较研究
★中等职业学校数学教材研究
★关于数学学科案例教学法的探讨
★中外著名数学家学术思想探讨
★试论数学美
★数学中的研究性学习
★数字危机
★中学数学中的化归方法
★高斯分布的启示
★a二+b二≧二ab的变形推广及应用
★网络优化
★泰勒公式及其应用
★浅谈中学数学中的反证法
★数学选择题的利和弊
★浅谈计算机辅助数学教学
★论研究性学习
★浅谈发展数学思维的学习方法
★关于整系数多项式有理根的几个定理及求解方法
★数学教学中课堂提问的误区与对策
★怎样发掘数学题中的隐含条件
★数学概念探索式教学
★从一个实际问题谈概率统计教学
★教学媒体在数学教学中的作用
★数学问题解决及其教学
★数学概念课的特征及教学原则
★数学美与解题
★创造性思维能力的培养和数学教学
★教材顺序的教学过程设计创新
★排列组合问题的探讨
★浅谈初中数学教材的思考
★整除在数学应用中的探索
★浅谈协作机制在数学教学中的运用
★课堂标准与数学课堂教学的研究与实践
★浅谈研究性学习在数学教学中的渗透与实践
★关于现代中学数学教育的思考
★在中学数学教学中教材的使用
★情境教学的认识与实践
★浅谈初中代数中的二次函数
★略论数学教育创新与数学素质提高
★高中数学“分层教学”的初探与实践
★在中学数学课堂教学中如何培养学生的创新思维
★中小学数学的教学衔接与教法初探
★如何在初中数学教学中进行思想方法的渗透
★培养学生创新思维全面推进课程改革
★数学问题解决活动中的反思
★数学:让我们合理猜想
★如何优化数学课堂教学
★中学数学教学中的创造性思维的培养
★浅谈数学教学中的“问题情境”
★市场经济中的蛛网模型
★中学数学教学设计前期分析的研究
★数学课堂差异教学
★一种函数方程的解法
★浅析数学教学与创新教育
★数学文化的核心—数学思想与数学方法
★漫话探究性问题之解法
★浅论数学教学的策略
★当前初中数学教学存在的问题及其对策
★例谈用“构造法”证明不等式
★数学研究性学习的探索与实践
★数学教学中创新思维的培养
★数学教育中的科学人文精神
★教学媒体在数学教学中的应用
★“三角形的积化和差”课例大家评
★谈谈类比法
★直觉思维在解题中的应用
★数学几种课型的问题设计
★数学教学中的情境创设
★在探索中发展学生的创新思维
★精心设计习题提高教学质量
★对数学教育现状的分析与建议
★创设情景教学生猜想
★反思教学中的一题多解
★在不等式教学中培养学生的探究思维能力
★浅谈数学学法指导
★中学生数学能力的培养
★数学探究性活动的内容形式及教学设计
★浅谈数学学习兴趣的培养
★浅谈课堂教学的师生互动
★新世纪对初中数学的教材的思考
★数学教学的现代研究
★关于学生数学能力培养的几点设想
★在数学教学中培养学生创新能力的尝试
★积分中值定理的再讨论
★二阶变系数齐次微分方程的求解问题
★浅谈培养学生的空间想象能力
★培养数学能力的重要性和基本途径 ★课堂改革与数学中的创新教育
★如何实施中学数学教学中的素质教育 ★数学思想方法在初中数学教学中的渗透 ★浅谈数学课程的设计
★培养学生学习数学的兴趣
★课堂教学与素质教育探讨
★数学教学要着重培养学生的读书能力 ★数学基础知识的教学和基本能力的培养 ★初中数学创新教育的实施
★浅谈数学教学中培养学生的数学思维能力 ★谈数学教学中差生的转化问题
★谈中学数学概念教学中如何实施探索式教学 ★把握学生心理激发数学学习兴趣
★数学教学中探究性学习策略
★论数学课堂教学的语言艺术
★数学概念的教与学
★优化课堂教学推进素质教育
★数学教学中的情商因素
★浅谈创新教育
★培养学生的数学兴趣的实施途径
★论数学学法指导
★学生能力在数学教学中的培养
★浅论数学直觉思维及培养
★论数学学法指导
★优化课堂教学焕发课堂活力
★浅谈高初中数学教学衔接
★如何搞好数学教育教学研究
★浅谈线性变换的对角化问题
本科数学毕业论文范文:高等数学教学中体现数学建模思想的方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,以下是我搜集整理的一篇探究高等数学教学中体现数学建模思想的方法的范文,欢迎阅读参考。
1数学建模在煤矿安全生产中的意义
在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。
只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。
2煤矿生产计划的优化方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。
基于数学模型的方法
(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。
(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。
基于人工智能方法
(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。
(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。
3煤矿安全生产中数学模型的优化建立
根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。
建立简化模型
模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。
很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1>d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式
式中x2---B工作面瓦斯体积分数;
u2---B工作面采煤进度;
w1---B矿井所对应的空气流速;
w2---相邻A工作面的空气流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系数。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;
a3、b3、c3、d3---未知量系数:
f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。
系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。
模型的转型及其离散化
因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】
在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若表示通风口的开通程度是,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。
依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。
模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施
以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。
综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。
4结语
应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]陈荣强,姚建辉,孟祥龙.基于芯片控制的煤矿数控液压站的设计与仿真[J].科技通报,2012,28(8):103-106.
[2]陈红,刘静,龙如银.基于行为安全的煤矿安全管理制度有效性分析[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2009,28(5):813-816.
[3]李莉娜,胡新颜,刘春峰.煤矿电网谐波分析与治理研究[J].煤矿机械,2011,32(6):235-237.
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关于【组合数学】的论文 生活中矩阵的应用摘要:矩阵作为一种重要的工具,在生活的方方面面都存在应用。比如科学地选彩票号码,图形的变换处理,控制监控系统都存在了矩阵的痕迹。矩阵在各个领域的应用为我们展示了矩阵的广泛实用性。矩阵实现了对组合的优化,对质量的管理优化,会变得越来越重要。关键词:矩阵 应用 优化 一.矩阵的概念在开始讨论矩阵应用前,先了解一下矩阵及相关的一些概念。在数学上,矩阵是指纵横排列的二维数据表格,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵,这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。一些矩阵在农业,经济,通信等领域都存在许多特别的应用。二.矩阵的特别的应用 1.矩阵应用在选彩票号码一些彩民由于未了解“旋转矩阵”的作用,都采取旧式的复式投注方式(即完全复式),完完整整地拿去打彩,一些对复式投注进行深入研究的彩民发现进行复式投注浪费了不少成本。据研究者发现约有三分之一号码组合,实际上是不可能中奖或极难中奖的。据说在美国彩票史上,Gail Howard运用一种叫做“旋转矩阵”投注选号法,奇迹般地中出了74个大奖。这种“旋转矩阵”法,是一种基于“旋转矩阵”数学原理构造的选号法,其核心是:以极低的成本实现复式投注的效果。那么如何以极低的成本实现复式投注的最佳效果呢?这是由“旋转矩阵”法优点决定的。实际上,旋转矩阵是教你如何科学地组合号码。与完全复式投注组合号码的方法相比,旋转矩阵有着投入低、中奖保证高的优点。举个例子讲,10个号码的中6保5型的旋转矩阵的含义就是,你选择了10个号码,如果其中包含了6个中奖号码,那么运用该矩阵提供的14注号码,你至少有一注中对5个号码的奖。本矩阵只要投入28元,而相应的复式投注需要投入420元。大家知道,用10个号码,只购买其中的14注,如果你胡乱组合的话,即使这10个号码中包含有6个中奖号码,你也很可能只中得一些小奖。而运用旋转矩阵的话,就可以得到一个对5个号码的奖的最低中奖保证。旋转矩阵是世界上著名的彩票专家、澳大利亚数学家底特罗夫研究的,它可以帮助您锁定喜爱的号码,提高中奖的机会。首先您要先选一些号码,然后,运用某一种旋转矩阵,将你挑选的数字填入相应位置。如果您选择的数字中有一些与开奖号码一样,您将一定会中一定奖级的奖。当然运用这种旋转矩阵,可以最小的成本获得最大的收益,且远远小于复式投注的成本。 (1)旋转矩阵的原理在数学上涉及到的是一种组合设计:覆盖设计。而覆盖设计,填装设计,斯坦纳系,t-设计都是离散数学中的组合优化问题。2.矩阵在透视投影应用三维计算机图形学中另外一种重要的变换是透视投影。与平行投影沿着平行线将物体投影到图像平面上不同,透视投影按照从投影中心这一点发出的直线将物体投影到图像平面。这就意味着距离投影中心越远投影越小,距离越近投影越大。 最简单的透视投影将投影中心作为坐标原点,z = 1 作为图像平面,这样投影变换为 x' = x / z; y' = y / z,用齐次坐标表示为:这个乘法的计算结果是 (xc,yc,zc,wc) = (x,y,z,z)。在进行乘法计算之后,通常齐次元素 wc 并不为 1,所以为了映射回真实平面需要进行齐次除法,即每个元素都除以 wc: 更加复杂的透视投影可以是与旋转、缩放、平移、切变等组合在一起对图像进行变换。比如给定n个点,m个操作,构造O(m+n)的算法输出m个操作后各点的位置。操作有平移、缩放、翻转和旋转 这里的操作是对所有点同时进行的。其中翻转是以坐标轴为对称轴进行翻转(两种情况),旋转则以原点为中心。如果对每个点分别进行模拟,那么m个操作总共耗时O(mn)。利用矩阵乘法可以在O(m)的时间里把所有操作合并为一个矩阵,然后每个点与该矩阵相乘即可直接得出最终该点的位置,总共耗时O(m+n)。假设初始时某个点的坐标为x和y,下面5个矩阵可以分别对其进行平移、旋转、翻转和旋转操作。预先把所有m个操作所对应的矩阵全部乘起来,再乘以(x,y,1),即可一步得出最终点的位置。3.矩阵在质量问题中的运用 矩阵是从多维问题的事件中,找出成对的因素,排列成矩阵图,然后根据矩阵图来分析问题,确定关键点的方法,它是一种通过多因素综合思考,探索问题的好方法。 在复杂的质量问题中,往往存在许多成对的质量因素.将这些成对因素找出来,分别排列成行和列,其交点就是其相互关联的程度,在此基础上再找出存在的问题及问题的形态,从而找到解决问题的思路。 矩阵图的形式:A为某一个因素群,a1、a2、a3、a4、…是属于A这个因素群的具体因素,将它们排列成行;B为另一个因素群,b1、b2、b3、b4、…为属于B这个因素群的具体因素,将它们排列成列;行和列的交点表示A和B各因素之间的关系。按照交点上行和列因素是否相关联及其关联程度的大小,可以从中得到解决问题的启示。 质量管理中所使用的矩阵图,其成对因素往往是要着重分析的质量问题的两个侧面,如生产过程中出现了不合格品时,着重需要分析不合格的现象和不合格的原因之间的关系,为此,需要把所有缺陷形式和造成这些缺陷的原因都罗列出来,逐一分析具体现象与具体原因之间的关系,这些具体现象和具体原因分别构成矩阵图中的行元素和列元素。 矩阵图法的用途十分广泛.在质量管理中,常用矩阵图法解决以下问题: ①把系列产品的硬件功能和软件功能相对应,从中找出研制新产品或改进老产品的切入点,进行多变量分析、研究从何处入手以及以什么方式收集数据 。②明确应保证产品质量特性及与管理机构或保证部门的关系,使质量保证体制更可靠; ③当生产工序中存在多种不良现象,且它们具有若干个共同的原因时,搞清这些不良现象及其产生原因的相互关系,进而把这些不良现象一举消除。 ④明确产品的质量特性与试验测定仪器、试验测定项目之间的关系,力求强化质量评价体制或使之提高效率;(2)三,对矩阵应用的感悟 上述的矩阵应用说明了矩阵不仅仅是解方程组的工具,而且它是一种有用的工具,不仅仅在数学领域,还在经济,计算机领域等领域。相信在不久的未来,矩阵会变得越来越重要。矩阵的作用会越来越多地让人们发现。在线性代数数学书中,方程组可以转换为矩阵,再通过矩阵来简单,快速地解决问题。在质量管理问题上,它采用矩阵图来找出切入点,了解原因,使质量效率提高。 相信在不久的未来,矩阵对于优化问题的应用会越来越广泛,触及面会越来越多。矩阵是生活变得更简单,方便。参考文献:[1] 《科学通报》蒋昌俊,吴哲辉..,1989. [2] 求解约束矩阵方程及其最佳逼近的迭代法的研究彭亚新.湖南大学,2005.
组合数学概述 组合数学,又称为离散数学,但有时人们也把组合数学和图论加在一起算成是离散数学。组合数学是计算机出现以后迅速发展起来的一门数学分支。计算机科学就是算法的科学,而计算机所处理的对象是离散的数据,所以离散对象的处理就成了计算机科学的核心,而研究离散对象的科学恰恰就是组合数学。组合数学的发展改变了传统数学中分析和代数占统治地位的局面。现代数学可以分为两大类:一类是研究连续对象的,如分析、方程等,另一类就是研究离散对象的组合数学。组合数学不仅在基础数学研究中具有极其重要的地位,在其它的学科中也有重要的应用,如计算机科学、编码和密码学、物理、化学、生物等学科中均有重要应用。微积分和近代数学的发展为近代的工业革命奠定了基础。而组合数学的发展则是奠定了本世纪的计算机革命的基础。计算机之所以可以被称为电脑,就是因为计算机被人编写了程序,而程序就是算法,在绝大多数情况下,计算机的算法是针对离散的对象,而不是在作数值计算。正是因为有了组合算法才使人感到,计算机好象是有思维的。 组合数学不仅在软件技术中有重要的应用价值,在企业管理,交通规划,战争指挥,金融分析等领域都有重要的应用。在美国有一家用组合数学命名的公司,他们用组合数学的方法来提高企业管理的效益,这家公司办得非常成功。此外,试验设计也是具有很大应用价值的学科,它的数学原理就是组合设计。用组合设计的方法解决工业界中的试验设计问题,在美国已有专门的公司开发这方面的软件。最近,德国一位著名组合数学家利用组合数学方法研究药物结构,为制药公司节省了大量的费用,引起了制药业的关注。 在1997年11月的南开大学组合数学研究中心成立大会上,吴文俊院士指出,每个时代都有它特殊的要求,使得数学出现一个新的面貌,产生一些新的数学分支,组合数学这个新的分支也是在时代的要求下产生的。最近,吴文俊院士又指出,信息技术很可能会给数学本身带来一场根本性的变革,而组合数学则将显示出它的重要作用。杨乐院士也指出组合数学无论在应用上和理论上都具有越来越重要的位置,它今后的发展是很有生命力,很有前途的,中国应该倡导这个方面的研究工作。万哲先院士甚至举例说明了华罗庚,许宝禄,吴文俊等中国老一辈的数学家不仅重视组合数学,同时还对组合数学中的一些基本问题作了重大贡献。迫于中国组合数学发展自身的需要,以及中国信息产业发展的需要,在中国发展组合数学已经迫在眉睫,刻不容缓。 2. 组合数学与计算机软件 随着计算机网络的发展,计算机的使用已经影响到了人们的工作,生活,学习,社会活动以及商业活动,而计算机的应用根本上是通过软件来实现的。我在美国听到过一种说法,将来一个国家的经济实力可以直接从软件产业反映出来。我国在软件上的落后,要说出根本的原因可能并不是很简单的事,除了技术和科学上的原因外,可能还跟我们的文化,管理水平,教育水平,思想素质等诸多因素有关。除去这些人文因素以外,一个最根本的原因就是我国的信息技术的数学基础十分薄弱,这个问题不解决,我们就难成为软件强国。然而问题决不是这么简单,信息技术的发展已经涉及到了很深的数学知识,而数学本身也已经发展到了很深、很广的程度并不是单凭几个聪明的头脑去想想就行了,而更重要的是需要集体的合作和力量,就象软件的开发需要多方面的人员的合作。美国的软件之所以能领先,其关键就在于在数学基础上他们有很强的实力,有很多杰出的人才。一般人可能会认为数学是一门纯粹的基础科学,1+1的解决可能不会有任何实际的意义。如果真是这样,一门纯粹学科的发展落后几年,甚至十年,关系也不大。然而中国的软件产业的发展已向数学基础提出了急切的需求:网络算法和分析,信息压缩,网络安全,编码技术,系统软件,并行算法,数学机械化和计算机推理,等等。此外,与实际应用有关的还有许多许多需要数学基础的算法,如运筹规划,金融工程,计算机辅助设计等。如果我们的软件产业还是把眼光一直盯在应用软件和第二次开发,那么我们在应用软件这个领域也会让国外的企业抢去很大的市场。如果我们现在在信息技术的数学基础上,大力支持和投入,那将是亡羊补牢,犹未为晚;只要我们能抢回信息技术的数学基地,那么我们还有可能在软件产业的竞争中,扭转局面,甚至反败为胜。吴文俊院士开创和领导的数学机械化研究,为中国在信息技术领域占领了一个重要的阵地,有了雄厚的数学基础,自然就有了软件开发的竞争力。这样的阵地多几个,我们的软件产业就会产生新的局面。值得注意的是,印度有很好的统计和组合数学基础,这可能也是印度的软件产业近几年有很大发展的原因。 3. 组合数学在国外的状况 纵观全世界软件产业的情况,易见一个奇特的现象:美国处于绝对的垄断地位。造成这种现象的一个根本的原因就是计算机科学在美国的飞速发展。当今计算机科学界的最权威人士很多都是研究组合数学出身的。美国最重要的计算机科学系(MIT,Princeton,Stanford,Harvard,Yale,….)都有第一流的组合数学家。计算机科学通过对软件产业的促进,带来了巨大的效益,这已是不争之事实。组合数学在国外早已成为十分重要的学科,甚至可以说是计算机科学的基础。一些大公司,如IBM,AT&T都有全世界最强的组合研究中心。Microsoft 的Bill Gates近来也在提倡和支持计算机科学的基础研究。例如,Bell实验室的有关线性规划算法的实现,以及有关计算机网络的算法,由于有明显的商业价值,显然是没有对外公开的。美国已经有一种趋势,就是与新的算法有关的软件是可以申请专利的。如果照这种趋势发展,世界各国对组合数学和计算机算法的投入和竞争必然日趋激烈。美国政府也成立了离散数学及理论计算机科学中心DIMACS(与Princeton大学,Rutgers大学,AT&T 联合创办的,设在Rutgers大学),该中心已是组合数学理论计算机科学的重要研究阵地。美国国家数学科学研究所(Mathematical Sciences Research Institute,由陈省身先生创立)在1997年选择了组合数学作为研究专题,组织了为期一年的研究活动。日本的NEC公司还在美国的设立了研究中心,理论计算机科学和组合数学已是他们重要的研究课题,该中心主任R. Tarjan即是组合数学的权威。我所熟悉的美国重要的国家实际室(Los Alamos国家实验室,以造出第一颗原子弹著称于世),从曼哈顿计划以来一直重视应用数学的研究,包括组合数学的研究。我所接触到的有关组合数学的计算机模拟项目经费达三千万美元。不仅如此,该实验室最近还在积极充实组合数学方面的研究实力。美国另外一个重要的国家实验室Sandia国家实验室有一个专门研究组合数学和计算机科学的机构,主要从事组合编码理论和密码学的研究,在美国政府以及国际学术界都具有很高的地位。由于生物学中的DNA的结构和生物现象与组合数学有密切的联系,各国对生物信息学的研究都很重视,这也是组合数学可以发挥作用的一个重要领域。前不久召开的北京香山会议就体现了国家对生物信息学的高度重视。据说IBM也将成立一个生物信息学研究中心。由于DNA就是组合数学中的一个序列结构,美国科学院院士,近代组合数学的奠基人Rota教授预言,生物学中的组合问题将成为组合数学的一个前沿领域。 美国的大学,国家研究机构,工业界,军方和情报部门都有许多组合数学的研究中心,在研究上投入了大量的经费。但他们得到的收益远远超过了他们的投入,更主要的是他们还聚集了组合数学领域全世界最优秀的人才。高层次的软件产品处处用到组合数学,更确切地说就是组合算法。传统的计算机算法可以分为两大类,一类是组合算法,一类是数值算法(包括计算数学和与处理各种信息数据有关的信息学)。依我个人的浅见,近年来计算机算法又多了一类:那就是符号计算算法。吴文俊院士开创的机器证明方法就属于符号计算,引起了国际上的高度评价,被称为吴方法。而国际上还有专门的符号计算杂志。符号算法和吴方法跟代数组合学也有十分密切的联系。组合数学,数值计算(包括计算数学,科学计算,非线性科学,和与处理各种信息数据有关的信息学)和统计学可能是应用最广的数学分支,而组合数学的价值甚至不亚于统计学和数值计算。由于数学机械化近年来的发展和在计算机科学中的重要性,把数学机械化,科学计算和组合数学组合起来,就可以说是中国信息产业的基础。组合数学家H. Wilf和D. Zeilberger1998因为在组合恒等式的机械化证明方面的成果,获得1998年美国数学会的Steele奖。 Gian-Carlo Rota教授在他去年不幸逝世之前,还专门向我提出,希望我向中国有关部门和领导人呼吁,组合数学是计算机软件产业的基础,中国最终一定能成为一个软件大国,但是要实现这个目标的一个突破点就是发展组合数学。中国在软件技术上远远落后于美国,而在组合数学上则更是落后于美国和欧洲。如果中国只是想在软件技术上跟着西方走,而不在组合数学上下功夫,那么中国的软件将一直处于落后的状态。他特别强调组合数学在计算机科学中的作用,以及在大学计算机系加强组合数学教学和人才培养。 最近Thomson Science公司创刊的一份电子刊物《离散数学和理论计算机科学》即是一个很好的说明。它的内容涉及离散数学和计算机科学的众多方面。由于计算机软件的促进和需求,组合数学已成为一门既广博又深奥的学科,需要很深的数学基础,逐渐成为了数学的主流分支。本世纪公认的伟大数学家盖尔芳德预言组合数学和几何学将是下一世纪数学研究的前沿阵地。这一观点不仅得到国际数学界的赞同,也得到了中国数学界的赞同和响应。 加拿大在Montreal成立了试验数学研究中心,他们的思路可能和吴文俊院士的数学机械化研究中心的发展思路类似,使数学机械化,算法化,不仅使数学为计算机科学服务,同时也使计算机为数学研究服务。吴文俊院士指出,中国传统数学中本身就有浓厚的算法思想。 今后的计算机要向更加智能化的方向发展,其出路仍然是数学的算法,和数学的机械化。另外的一个有说服力的现象是,组合数学家总是可以在大学的计算机系或者在计算机公司找到很好的工作,一个优秀的组合数学家自然就是一个优秀的计算机科学家。相反,美国所有大学计算机系都有组合数学的课程。 除上述以外,欧洲也在积极发展组合数学,英国、法国、德国、荷兰、丹麦、奥地利、瑞典、意大利、西班牙等国家都建立了各种形式的组合数学研究中心。近几年,南美国家也在积极推动组合数学的研究。澳大利亚,新西兰也组建了很强的组合数学研究机构。值得一提的是亚洲的发达国家也十分重视组合数学的研究。日本有组合数学研究中心,并且从美国引进人才,不仅支持日本国内的研究,还出资支持美国的有关课题的研究,这样使日本的组合数学这几年的发展极为迅速。台湾、香港两地也从美国引进人才,大力发展组合数学。新加坡,韩国,马来西亚也在积极推动组合数学的研究和人才培养。台湾的数学研究中心也正在考虑把组合数学作为重点方向来发展。世界各地对组合数学的如此钟爱显然是有原因的,那就是没有组合数学就没有计算机科学,没有计算机软件。 4. 组合数学花絮 ** 在日常生活中我们常常遇到组合数学的问题。如果你仔细留心一张世界地图,你会发现用一种颜色对一个国家着色,那么一共只需要四种颜色就能保证每两个相邻的国家的颜色不同。这样的着色效果能使每一个国家都能清楚地显示出来。但要证明这个结论确是一个著名的世界难题,最终借助计算机才得以解决,最近人们才发现了一个更简单的证明。 ** 我国古代的河洛图上记载了三阶幻方,即把从一到九这九个数按三行三列的队行排列,使得每行,每列,以及两条对角线上的三个数之和都是一十五。组合数学中有许多象幻方这样精巧的结构。1977年美国旅行者1号、2号宇宙飞船就带上了幻方以作为人类智慧的信号。 ** 当你装一个箱子时,你会发现要使箱子尽可能装满不是一件很容易的事,你往往需要做些调整。从理论上讲,装箱问题是一个很难的组合数学问题,即使用计算机也是不容易解决的。 ** 在中小学的数学游戏中,有这样一个问题,一个船夫要把一只狼,一只羊和一棵白菜运过河。问题是当人不在场时,狼要吃羊,羊要吃白菜,而他的船每趟只能运其中的一个。他怎样才能把三者都运过河呢?这就是一个很典型、很简单的组合数学问题。 ** 我们还会遇到更复杂的调度和安排问题。例如,在生产原子弹的曼哈顿计划中,涉及到很多工序,许多人员的安排,很多元件的生产,怎样安排各种人员的工作,以及各种工序间的衔接,从而使整个工期的时间尽可能短?这些都是组合数学典型例子。 ** 航空调度和航班的设定也是组合数学的问题。怎样确定各个航班以满足 不同旅客转机的需要,同时也使得每个机场的航班起落分布合理。此外,在一些航班有延误等特殊情况下,怎样作最合理的调整,这些都是 组合数学的问题。 ** 对于城市的交通管理,交通规划,哪些地方可能是阻塞要地,哪些地方 应该设单行道,立交桥建在哪里最合适,红绿灯怎样设定最合理, 如此等等,全是组合数学的问题。 ** 一个邮递员从邮局出发,要走完他所管辖的街道,他应该怎样选择什么样的路径,这就是著名的"中国邮递员问题",由中国组合数学家管梅谷教授提出,著名组合数学家,J. Edmonds和他的合作者给出了一个解答。 ** 一个通讯网络怎样布局最节省?美国的贝尔实验室和IBM公司都有世界一流的组合数学家在研究这个问题,这个问题直接关系到巨大的经济利益。 ** 据说,假日饭店的管理中,也严格规定了有关的工序,如清洁工的第一步是换什么,清洗什么,第二步又做什么,总之,他进出房间的次数应该最少。既然,这样一个简单的工作都需要讲究工序,那么一个复杂的工程就更不用说了。 ** 库房和运输的管理也是典型的组合数学问题。怎样安排运输使得库房充分发挥作用,进一步来说,货物放在什么地方最便于存取(如存储时间短的应该放在容易存取的地方)。 ** 我们知道,用形状相同的方型砖块可以把一个地面铺满(不考虑边缘的情况),但是如果用不同形状,而又非方型的砖块来铺一个地面,能否铺满呢?这不仅是一个与实际相关的问题,也涉及到很深的组合数学问题。 ** 组合数学中有一个著名问题:是否存在稳定婚姻的问题。假如能找到两对夫妇(如张(男)--李(女)和赵(男)--王(女)),如果张(男)更喜欢王(女),而王(女)也更喜欢张(男),那么这样就可能有潜在的不稳定性。组合数学的方法可以找到一种婚姻的安排方法,使得没有上述的不稳定情况出现(当然这只是理论上的结论)。这种组合数学的方法却有 一个实际的用途:美国的医院在确定录取住院医生时,他们将考虑申请者的志愿的先后次序,同时也给申请排序。按这样的 次序考虑出的总的方案将没有医院和申请者两者同时后悔的情况。 实际上,高考学生的最后录取方案也可以用这种方法。 ** 组合数学还可用于金融分析,投资方案的确定,怎样找出好的投资组合以降低投资风险。南开大学组合数学研究中心开发出了"金沙股市风险分析系统"现已投放市场,为短线投资者提供了有效的风险防范工具。 总之,组合数学无处不在,它的主要应用就是在各种复杂关系中找出最优的方案。所以组合数学完全可以看成是一门量化的关系学,一门量化了的运筹学,一门量化了的管理学。 胡锦涛同志在1998年接见"五四"青年奖章时发表的讲话中指出,组合数学不同于传统的纯数学的一个分支,它还是一门应用学科,一门交叉学科。他希望中国的组合数学研究能够为国家的经济建设服务。 如果21世纪是信息社会的世纪,那么21世纪也必将是组合数学大有可为的世纪。