數學建模可以用來做哪些有趣的事?


謝邀^^

technically,數學建模可以用來分析任何事,但是有沒有效要看你的模怎麼建。後面有例子有解釋。

現在幾乎所有工科,還有一些人文社科,如果你讀到博士,就會發現裡面有各種數學模型。例如

1. 人口增長模型。本來我們只是觀察到一個村落,沒有外界影響,人會慢慢變多。那只是最粗略的觀察。後來發現人的增長速度大致跟人的基數有關係,就可以用常微分方程描述成一個動態系統。我們就可以知道人口會成指數增長。後來又發現不完全對,當人口到達一定水平,資源不夠,人的增長就會受到限制,於是給我們的模型添一項修正,再研究新模型發現,噢,原來如果受到資源限制,最終人口會停在某個水平。隨著我們觀察到更多,我們可以把觀察到的翻譯成數學語言「添」到舊模型,就可以得到更多數學結果,翻譯回來,我們對人口增長這個問題就能得到更多認識。

2. 德州撲克(或者其他撲克遊戲)。這個涉及多個玩家,每個玩家都要最大化自己利潤,所以可以模擬成game(博弈)。而由於翻牌的時候帶有不確定性(不知道下一張翻出來的牌是什麼),所以這是一個隨機的過程。現在大家都用馬爾科夫博弈來建模。建完模能怎樣?賺錢算不算一個用處?現在已經有很多德州撲克的軟體很牛。有軟體可以確保在一對一的時候打敗人類,但是多人局還不行,計算需要的時間還太長。

3. 懷孕預測。Target在美國是家大超市,他們有所有消費者的記錄。通過一些統計分析,他們發現某個女孩極可能最近剛懷孕,於是給她推銷相關產品。數學模型在哪裡?這裡的模型就是女孩懷孕概率和各項女孩的消費行為的定量關係。

4. 撲克牌相關的一些魔術。經常會有人通過撲克牌來表演魔術,而有些魔術不需要手快,不需要障眼法,不需要道具,只需要數學(或者說概率)。通過某些步驟,有些人可以讓下一張翻出的牌是你想要的牌的概率極高。Berkeley有個數學教授就專門研究這個,cool爆了!

5. 音頻處理。前一陣子不是老在聊「我是歌手」和「中國好聲音」的修音問題嗎?修音也跟數學建模有關係。一段音樂可以被看成一段信號,有頻率,有振幅。我們可以把它model成一些波的疊加。這樣建模以後我們就可以很方便地做一些音樂修改了。例如低音太難聽了,要把它去掉,那就弄走低頻的一些波。要再加入一段伴奏,那就在原來的波上再疊加一段新的代表伴奏的波。

這裡蜻蜓點水寫了幾個。其實還有挺多好玩的,開個專欄都可以了。By the way,現在還有不少人用數學研究神學和哲學,你們可以到coursera網路課程上搜到。

數學建模其實就是用數學語言把現實問題「翻譯」成數學問題,後續步驟做得好的話還可以把分析結果「翻譯」回來從而讓我們對現實世界認識更深。歡迎討論!


賺錢有趣吧

Haralabos Voulgaris就是這麼搞NBA投注的,他僱傭了一整個精英隊伍來收集分析數據並由此來進行建模預測(他自己也很擅長,畢竟是世界級的撲克選手),一個賽季要下注少了說三百場比賽吧,一場比賽一百萬美元給你投下去的就是日常。


不請自來

難道就沒人說這個梗么。。


答主數學不好,只會個回歸分析什麼的,數模暑假才準備系統學,不知能否入題主法眼。

高中的時候,把班上同學模考的各科單科班級排名(y軸)和年級總排名(x軸)做了線性回歸,能看出同學們單科的學習情況:

點落在回歸直線下方,說明ta這一科是優勢;

點落在回歸直線上方,說明ta這一科是弱點;

單科的相關係數越低,說明全班這一科的偏科越嚴重,越需要關注。

今年在玩一個手機遊戲《LoveLive!學園偶像祭》,遊戲里有一個活動系統,就是通過進行遊戲獲得活動點數,在活動結束時根據點數排名發放獎勵。我在某次活動期間取了某個排名範圍的幾個點做了回歸分析,發現活動排名與8000(8000名之前可以獲得高價值獎勵)的差值和活動點數的對數符合很好的線性關係,現在稍微學了一點建模,正在思考如何用模型解釋這個對數關係。


應該可以做任何事情,數學建模本身就是為了解決實際問題來的~


幾乎所有的問題都可用數學解釋


推薦閱讀:

如何看待yandex開源clickhouse這個列式文檔資料庫?
分析數據應用圖表進行可視化時,如何判斷使用哪些圖表能最有效地展現數據?
數據分析,除了Excel數據透視表,還有什麼工具?
在銀行的信息科技部門做數據治理是什麼體驗?
大數據魔鏡的前途怎麼樣?

TAG:科普 | 應用數學 | 數據分析 | 數學建模 | 建模 |