商人渡河问题的算法实现

"商人渡河问题"是一个传统的智力游戏问题,常常是作为数学模型、数据结构与智能算法分析等学科中很重要的教学或实验案例被引用.其求解算法尚未得到很好的解决,问题解的存在性等还缺少一般性和明确的结论.将首先从算法实现方面对这个问题进行深入地探讨.设计出思想方法较简单的、能在Matlab中编程实现的算法,且算法能求出问题的全部最少步数解.此外还报告了该类问题在各种情形下有趣的计算结果.     

剥离生活情境 感知数学模型——以“解直角三角形的应用”为例

"从现实生活或具体情境中抽象出数学问题"是"建立和求解模型的过程"的必经环节.在数学教学中,我们应重视数学问题中生活情境的"剥离",让学生在经历问题数学化的过程中,充分感知丰富情境背后的数学模型,积累"净化"数学问题解决环境的经验,提升学生分析问题和解决问题的能力.本文将结合"解直角三角形的应用"的教学片断谈谈笔者的做法及感悟,希望能给你带来启示.一、"解直角三角形的应用"教学片断及分     

求解反问题的一个新方法:模型求解与范例学习结合

反问题存在于科学、工程与技术等广泛领域,是数学问题的基本形式之一.传统的反问题求解基于求解与问题相关的数学模型(如一个偏微分方程组和变分问题等),无论是建模还是模型求解都回避不了大量近似,从而很难获得满意的准确解,被公认是困难问题.然而,我们注意到,对很多反问题(如图像处理)而言,除模型之外,还往往存在大量的范例.本文提出将模型求解与范例学习相结合的反问题求解新思路.以压缩感知核磁共振成像(CS-MRI)为例,说明如何将压缩感知模型的模型求解与基于范例学习的深度学习相融合,以形成求解CS-MRI问题的一个全新方法.应用表明,基于模型与基于数据相结合的这一新方法不仅可行、高效,而且具有很强的可推广性.     

解二元一次方程组中常用的思想方法

在学习解二元一次方程的过程中,应重视解二元一次方程组中的数学思想方法.希望通过学习解二元一次方程组,不仅在数学知识和能力方面得到提高,而且能够受到数学思想的熏陶.下面列举常见的数学思想方法及其应用. 一、转化的思想方法解方程组中的消元,其实质就是将二元一次方程组转化为一元一次方程来求解.转化是最基本的思想方法,其实质是把复杂问题简单化,陌生问题熟悉化,不可能求解问题转变成已学的能解决的问题.     

可压缩流驱动问题的一类特征混合元方法

提出数值求解可压缩流驱动问题的一个新的特征混合元 .用一个新的混合元方法解抛物型的压力方程 .新方法有两个显著的特点 :一是混合元方程具有对称正定性 ;二是压力场与流场可以分离求解 .使用特征方法解具有强对流特点的浓度方程 .在一般性条件下 ,证明了近似解具有最优阶精度的收敛性     

数列解题中的“管中窥豹”

解题就是解决矛盾 .由于矛盾的普遍性寓于特殊性之中 ,因而问题的一般性结论为真的先决条件是它的特殊情形必须为真 .有些数学问题 ,直接从一般情况求解有时难以入手 ,这时我们可先考虑它的某一特殊情况 ,据此可检验答案的真伪 ,简化计算 ;有些数学问题 ,其特殊情形的解与一般情形的解往往有共性 ,这时我们可由“一斑”迅速判断“全身” ,再加以论证 ,起到事半功倍之效 .下面举例谈谈数列解题中的“管中窥豹”———特殊化处理 .1　取特殊值判断真伪例 1　若数列 {ａｎ}的前ｎ项和Ｓｎ=ａｎ- 1 (ａ为常数 ,且ａ≠ 0 ) ,则 {ａｎ}是 (　　 )(…     

最优渡江路线的理论解和非线性规划解

探讨了2003年全国大学生数学建模竞赛D题主要问题的求解,从理论上得出了一个有用的结论,在已知江中各处流速分布的情况下,由该结论可以算出渡江路线的理论最优解.作为对比,文章还建立了非线性规划模型,用LINGO软件求出了近似解.     

特殊化思想在高中数学竞赛解题中的应用

特殊化思想即考虑一般性问题的特殊情形.灵活运用特殊化思想解数学竞赛题,往往能够突破解题瓶颈,化难为易,进而获得一般性的解题思路.本文以高中数学竞赛题为例,探讨特殊化思想在数学解题中的重要应用.     

双目标规划问题的像集与求解

经济管理的决策目标往往与成本、收益相关,双目标规划在经济管理中具有广泛应用.然而,尚缺乏成熟的算法确定双目标规划问题的全部解.给出双目标规划问题像集的一般性确定法,以求其解,为研究目的所在.具体而言,构造一个带等式约束的单目标规划问题,以确定双目标规划问题像集之部分边界,并借助拉格朗日乘子符号判断其单调性,据此确定原问题的帕累托解与弱帕累托解.这相当于提供了一个求解双目标规划问题的一般性框架.     

整体求积法解题例析

<正>在解有些数学问题时,如果将条件和结论间的数量关系从整体上来研究分析求解,可使问题简捷明快地被解决,有事半功倍之效.现以"整体求积"的思想方法为例,简介如下:例1已知正数x1,x2,…,x6满足     

A penalty function method for solving inverse optimal value problem

In order to consider the inverse optimal value problem under more general conditions, we transform the inverse optimal value problem into a corresponding nonlinear bilevel programming problem equivalently. Using the Kuhn–Tucker optimality condition of the lower level problem, we transform the nonlinear bilevel programming into a normal nonlinear programming. The complementary and slackness condition of the lower level problem is appended to the upper level objective with a penalty. Then we give via an exact penalty method an existence theorem of solutions and propose an algorithm for the inverse optimal value problem, also analysis the convergence of the proposed algorithm. The numerical result shows that the algorithm can solve a wider class of inverse optimal value problem.     

抽象经济均衡问题解的存在性及其算法

本文首先研究一类新的向量均衡问题,利用截口定理与KKM定理两种不同的工具证明此类均衡问题解的存在性,接着,把这类向量均衡问题推广到更为一般的情形,随后讨论了具有上下界的均衡问题,它是由Isac,Sehgal和Singh于1999年提出的一个公开问题,本文在一定条件下获得了一个新的解的存在性定理,并构造了一个迭代算法,讨论了算法的收敛性。     

An improved upper bound for the TSP in cubic 3-edge-connected graphs

We consider the travelling salesman problem (TSP) problem on (the metric completion of) 3-edge-connected cubic graphs. These graphs are interesting because of the connection between their optimal solutions and the subtour elimination LP relaxation. Our main result is an approximation algorithm better than the 3/2-approximation algorithm for TSP in general.     

Branch-and-Price Algorithms for the One-Dimensional Cutting Stock Problem

We compare two branch-and-price approaches for the cutting stock problem. Each algorithm is based on a different integer programming formulation of the column generation master problem. One formulation results in a master problem with 0–1 integer variables while the other has general integer variables. Both algorithms employ column generation for solving LP relaxations at each node of a branch-and-bound tree to obtain optimal integer solutions. These different formulations yield the same column generation subproblem, but require different branch-and-bound approaches. Computational results for both real and randomly generated test problems are presented.     

反对称偏对称矩阵反问题的最小二乘解

该文研究了反对称偏对称矩阵反问题的最小二乘解,得到了该问题解的表达式以及该问题有解的充分必要条件.证明了其最佳逼近解的存在性和唯一性,建立了其最佳逼近解的表达式,并给出了求最佳逼近解的数值算法和算例.     

反中心对称矩阵的广义特征值反问题

Given matrix X and diagonal matrix A , the anti-centrosymmetric solutions (A, B) and its optimal approximation of inverse generalized eigenvalue problem AX = BXA have been considered. The general form of such solutions is given and the expression of the optimal approximation solution to a given matrix is derived. The algorithm and one numerical example for solving optimal approximation solution are included.     

An efficient alorithm for the general multiple-choice knapsack problem (GMKP)

A common problem frequently faced by business firms and individual investors is to select a few investment opportunities from many available possibilities. This problem, in its simplest form, can be modeled as a 0–1 knapsack problem. In a more general investment scenario, however, we obtain a model which is a general knapsack problem with a multiple-choice constraint. To solve this problem, an efficient enumerative algorithm is developed. The algorithm includes an efficient procedure to solve the LP-relaxed problem, a reduction algorithm which may allow the initial fixing of some of the variables, and various other implicit enumeration criteria derived from the group problem. Extensive computational experience illustrates the efficiency of the algorithm and related results.     

含不相关机的动态可重入柔性流水车间问题的混合DABC-GA算法

为了改善生产线的物流平衡和加强阶段间的时间衔接,扩展一般可重入柔性流水车间调度理论,以最小化总加权完工时间为目标,研究了每阶段含不相关并行机的动态可重入柔性流水车间问题,工件在各阶段的加工时间取决于加工它的机器。鉴于所研究问题为NP-hard问题,首先,建立整数规划模型;其次,设计元胞矩阵编码方案,提出融合离散人工蜂群算法和遗传算法的一种混合算法以获得问题的近优解;最后,为了评估混合算法的性能,将所提出算法和一些元启发式算法进行了不同规模问题的对比测试,实验结果说明了所提算法的有效性。     

General Tricomi-Rassias problem and oblique derivative problem for generalized Chaplygin equations

Many authors have discussed the Tricomi problem for some second order equations of mixed type, which has important applications in gas dynamics. In particular, Bers proposed the Tricomi problem for Chaplygin equations in multiply connected domains [L. Bers, Mathematical Aspects of Subsonic and Transonic Gas Dynamics, Wiley, New York, 1958]. And Rassias proposed the exterior Tricomi problem for mixed equations in a doubly connected domain and proved the uniqueness of solutions for the problem [J.M. Rassias, Lecture Notes on Mixed Type Partial Differential Equations, World Scientific, Singapore, 1990]. In the present paper, we discuss the general Tricomi-Rassias problem for generalized Chaplygin equations. This is one general oblique derivative problem that includes the exterior Tricomi problem as a special case. We first give the representation of solutions of the general Tricomi-Rassias problem, and then prove the uniqueness and existence of solutions for the problem by a new method. In this paper, we shall also discuss another general oblique derivative problem for generalized Chaplygin equations.