Warum mathematische Modellierung immer wichtiger wird

Erläutert die Bedeutung der mathematischen Modellierung in Big Data und interdisziplinären Herausforderungen und betont ihre Schlüsselrolle bei der Entscheidungsunterstützung, Vorhersage und technologischer Innovation.

Warum mathematische Modellierung immer wichtiger wird

Die Bedeutung der Mathematik ist weit verbreitet anerkannt, aber da Mathematik eine Wissenschaft ist, die alle anderen materiellen Eigenschaften eines Gegenstandes beiseite legt und nur seine quantitativen Beziehungen und räumlichen Formen untersucht, neigt die Mathematik in einer hoch abstrakten Form zu entstehen. Diese hoch abstrakte Form bedeutet nicht nur, dass die Mathematik von der realen Welt isoliert ist, sondern bietet im Gegenteil viel größere Möglichkeiten für die praktische Anwendung der Mathematik. Jedoch, um die Mathematik in Richtung Anwendung zu gehen, zeigt ihre starke Vitalität, muss versuchen, eine Brücke zwischen der realen Frage und Mathematik zu bauen, das heißt, um die realen Fragen in die entsprechenden mathematischen Fragen umzuwandeln, dann die mathematischen Fragen zu analysieren und berechnen, und die gewünschte Lösung in die Realität zurückzukehren, um zu sehen, ob wirksam zu beantworten, die ursprüngliche reale Frage. Dieser gesamte Prozess, insbesondere der erste Schritt, wird als mathematisches Modellieren bezeichnet, d.h. die Erstellung eines mathematischen Modells für das untersuchte reale Problem. Es gibt keinen Zweifel, dass die mathematische Modellierung eine wichtige Brücke zwischen Mathematik und Anwendung ist, und es ist auch der notwendige Weg für die Mathematik in Richtung Anwendung.

Darüber hinaus spielt die mathematische Modellierung eine entscheidende Rolle in den verwandten Disziplinen und Anwendungen. Die euklidische Geometrie, die der griechische Mathematiker Euklid im 3. Jahrhundert v. Chr. auf der Grundlage der Zusammenfassung der Ergebnisse seiner Vorgänger etablierte, ist ein mathematisches Modell für die Raumform der realen Welt. Dieses Modell war sehr effektiv und spielte bis heute eine wichtige Rolle, trotz verschiedener wichtiger Entwicklungen. Der deutsche Astronom Kepler hat die drei Gesetze der Planetenbewegung, die auf der Grundlage von Tycho 's zahlreichen astronomischen Beobachtungsdaten zusammengefasst wurden, nach Newton die Gravitationsformel, die umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung ist, aus dem Prinzip der klassischen Mechanik strenge Beweise gegeben und ist ein glänzendes Beispiel für den Erfolg der mathematischen Modellierung. Die grundlegenden Differentialgleichungen in einigen wichtigen Gebieten der Mechanik und Physik (wie Teilchenmechanik, Elektrodynamik, Flüssigkeitsmechanik, Quantenmechanik usw.) sind mathematische Modelle, die das Wesen der Disziplin erfassen und sind der Kerninhalt und der grundlegende theoretische Rahmen für die entsprechenden Disziplinen, die alle wichtigen Ergebnisse und alle möglichen Anwendungen enthalten.

Mit dem Eintritt in das 21. Jahrhundert hat sich der Anwendungsbereich der Mathematik von der traditionellen Mechanik und der Physik auf alle Disziplinen wie Chemie, Biologie, Wirtschaft, Finanzen, Information, Materialien, Umwelt, Energie und eine Vielzahl von Hightech und sogar sozialen Bereichen ausgeweitet. Da die Gesetze in vielen neuen Bereichen noch erforscht werden, ist die mathematische Modellierung immer noch eine Herausforderung für die Menschen, was die mathematische Modellierung nicht nur noch seine Bedeutung hervorhebt, sondern auch zu einem wichtigen Durchbruch und Kerninhalt in der Entwicklung der modernen angewandten Mathematik geworden ist.

Mathematische Modellierung ist nicht nur der notwendige Weg für die Mathematik in Richtung Anwendung, sondern auch die notwendige Möglichkeit, den mathematischen Geist zu erleuchten. Mathematikerziehung ist im Wesentlichen eine Qualitätserziehung, es sollte den Schülern ermöglichen, die geistige Essenz und die Ideenmethode der Mathematik zu verstehen, die Essenz der Mathematik zu meistern, bewusst die Erforschung der Mathematikkultur zu akzeptieren, so dass Mathematik zu einer praktischen Waffe in der Hand wird, die lebenslang unerschöpflich ist. Seit der Einführung des Kurses „Mathematische Modellierung" in China im Jahr 1982 und dem jährlichen nationalen Wettbewerb für Mathematische Modellierung für Studenten im Jahr 1992 haben mehr als 30 Jahre lang die Bildungs - und Wettbewerbsaktivitäten in Bezug auf mathematische Modellierung die Situation des ursprünglichen Mathematikunterrichts selbstständig und geschlossen gebrochen und einen Kanal für die Verbindung zwischen Mathematik und der Außenwelt im Bildungsprozess eröffnet und eine effektive Methode zur Verfügung gestellt. Durch die Teilnahme am Lernen und Praxis der mathematischen Modellierung, die Teilnahme an den Versuchen, die Mathematik auf die Praxis anzuwenden, die Teilnahme an den Entdeckungs - und Kreativprozessen, sammeln die Studierenden wertvolle Erfahrungen und Erfahrungen, die in der Vergangenheit nicht in Klassenzimmern und Büchern erworben werden konnten. Diese Aktivitäten erleuchteten ihren mathematischen Geist, ermutigten sie, Mathematik besser anzuwenden, Mathematik zu schmecken, Mathematik zu verstehen und Mathematik zu lieben, die Ausbildung und Untersuchung von Wissen, Fähigkeit und Qualität in einem, und richteten sich an Studenten in fast allen Fachgebieten und förderten die Ausbildung von innovativen hervorragenden Talenten. Dies ist die längste, größte und erfolgreichste Reform der Mathematikerziehung in China in den letzten Jahren, die von allen Gesellschaften und Lehrern und Schülern weitgehend anerkannt, herzlich begrüßt und stark unterstützt wurde. Mathematische Modellierung Ausbildung und Wettbewerb Aktivitäten sind auf dem Vormarsch, blühend, auch aus einer anderen Seite spiegelt vollständig die Bedeutung der mathematischen Modellierung wider.