生物系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模概論

生物系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模概論第一頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)學(xué)模型模型有哪些特點(diǎn)？不是實(shí)際事物本身與實(shí)際事物有共同點(diǎn)滿足某種需要數(shù)學(xué)有哪些特點(diǎn)？抽象規(guī)則邏輯系統(tǒng)…數(shù)學(xué)模型：用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和方法對(duì)實(shí)際問題的描述和抽象第二頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)學(xué)建模的過程實(shí)際問題數(shù)學(xué)描述求解檢驗(yàn)應(yīng)用第三頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日本課程的主要內(nèi)容和組織方式按模型所使用的數(shù)學(xué)語(yǔ)言和方法分類介紹通過已有生物系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型來介紹不同類型的數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)概念復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)軟件（Matlab）使用第四頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)學(xué)模型可按數(shù)學(xué)特點(diǎn)分類關(guān)心的性質(zhì)是連續(xù)的嗎？連續(xù)模型離散模型整數(shù)模型布爾模型混合模型第五頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日使用什么樣的數(shù)學(xué)方法？微分方程模型性質(zhì)隨時(shí)間的變化偏微分方程性質(zhì)隨空間的變化模型中是否包含隨機(jī)因素？確定性模型隨機(jī)性模型第六頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日模型是否涉及尋找“最佳”結(jié)果？最優(yōu)化模型是否要從大量數(shù)據(jù)中提取規(guī)律？統(tǒng)計(jì)分析模型舉出生物學(xué)中可以抽象出不同類型的數(shù)學(xué)模型的例子討論第七頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日一階微分方程模型第八頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日酵母生長(zhǎng)X:酵母的密度（單位體積內(nèi)酵母細(xì)胞數(shù)）假設(shè)在t時(shí)間間隔內(nèi)，增殖的細(xì)胞比例為kt指數(shù)增長(zhǎng)X：模型的變量k:模型的參數(shù)X如何隨時(shí)間變化？第九頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日酵母生長(zhǎng)X:酵母的密度（單位體積內(nèi)酵母細(xì)胞數(shù)）假設(shè)在t時(shí)間間隔內(nèi)，增殖的細(xì)胞比例為k+t死亡細(xì)胞的比例為k-tX如何隨時(shí)間變化？第十頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日假設(shè)隨著密度增加增殖細(xì)胞的比例存在極限，k+依賴于XX如何隨時(shí)間變化？第十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)觀察：Xsteady-stateX（t）如何估計(jì)模型中的參數(shù)？第十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日第十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日Matlab是什么？開發(fā)環(huán)境數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)編程語(yǔ)言作圖工具第十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日WhatisMatlabDevelopmentEnvironment.theMATLABdesktopCommandWindowacommandhistoryaneditordebuggerbrowsersTheMATLABMathematicalFunctionLibrary.elementaryfunctionslikesum,sine,cosine,andcomplexarithmetic,tomoresophisticatedfunctionslikematrixinverse,matrixeigenvalues,Besselfunctions,andfastFouriertransforms.TheMATLABLanguage.controlflowstatements,functions,datastructures,input/output,andobject-orientedprogrammingfeatures"programminginthesmall"torapidlycreatequickanddirtythrow-awayprograms,"programminginthelarge"tocreatecompletelargeandcomplexapplicationprograms.Graphics.第十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日開發(fā)環(huán)境：桌面、窗口-workspace:當(dāng)前內(nèi)存中的變量-命令窗口：交互式命令輸入/輸出第十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日矩陣操作矩陣（數(shù)組）列矢量集合下標(biāo)、：符矩陣賦值內(nèi)部函數(shù)直接賦值加載圖形界面加載M-file合并第十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日矩陣運(yùn)算sum（列求和）轉(zhuǎn)置（單引號(hào)）取對(duì)角元（diag)求行列式(det)求逆(inv)元素運(yùn)算(i:j:k)第十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日定義矩陣A=[163213;510118;96712;415141]第十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日Matlab表達(dá)式變量數(shù)算符函數(shù)example：x=1：10rho=(1+sqrt(x))/2Thelistofoperatorsincludes+Addition加法Subtraction減法.*Element-by-elementmultiplication乘法./Element-by-elementdivision除法（a/b）.\Element-by-elementleftdivision除法（b/a）.^Element-by-elementpower指數(shù).'Unconjugatedarraytranspose矩陣的轉(zhuǎn)置第二十頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日產(chǎn)生特殊矩陣ones（i，j)zeros()eye（n）對(duì)角矩陣rand()randn()第二十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日讀入矩陣loadimport向?qū)?m文件第二十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日導(dǎo)出數(shù)據(jù)save命令dlmwrite命令diary命令第二十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日矩陣合并、刪除行或列合并X=[AB]X(:,2)=[]刪除第二列X（2：2：10）=[]？第二十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日多變量統(tǒng)計(jì)column-orientedanalysisformultivariatestatisticaldata.Eachcolumninadatasetrepresentsavariableeachrowanobservation.數(shù)據(jù)分析函數(shù)helpdatafun第二十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)據(jù)篩選:

邏輯下標(biāo)邏輯下標(biāo)：取值為0或1的矩陣X〉0X（X〉0）finite（X）第二十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日下標(biāo)數(shù)組，find函數(shù)k=find（A〉5）A（k）第二十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日顯示控制format命令formatshortorlong,eorg“；”結(jié)束命令：不顯示結(jié)果第二十八頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日其他…下行繼續(xù)：…使用、編輯歷史命令：上下箭頭鍵、命令編輯雙擊命令第二十九頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日Matlab作圖曲線圖印象圖直方圖曲面（等高線、網(wǎng)格等）圖形編輯第三十頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日繪制曲線準(zhǔn)備數(shù)據(jù)x=0：pi/100：2*piy=cos(x)創(chuàng)建曲線plot（x，y)標(biāo)注xlabel('x')ylabel（‘cos（x）’)title(‘plotofthecosinefunction’,‘FontSize’,12)第三十一頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日繪制多條曲線多條曲線plot（x，y1,x,y2,x,y3)創(chuàng)建圖例legend（‘label1’，‘label2’,’label3’)設(shè)置字符串編碼的顏色、線型、符號(hào): plot(x,y,’r:+’)r:紅色：點(diǎn)虛線+符號(hào)類型參見helpplot添加曲線：holdonholdoff第三十二頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日多個(gè)子圖subplot(m,n,p)圖形窗口分成m*n個(gè)區(qū)域在第p個(gè)區(qū)域繪圖第三十三頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日坐標(biāo)軸、標(biāo)度、網(wǎng)格axis（[xmin,xmax,ymin,ymax])axisautogridonoroff第三十四頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D形窗口figure命令：添加圖形窗口figure（n）：設(shè)第n個(gè)圖形窗口為當(dāng)前窗口第三十五頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D形編輯交互式編輯：使用圖形窗口菜單使用命令編輯（略）第三十六頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日保存圖形文件菜單--〉保存saveassaveas（gcf，‘filename.fig’)saveas（gcf，‘filename.m’)saveas(gcf,’filename.jpg’)第三十七頁(yè)，共三十九頁(yè)，2022年，8月28日創(chuàng)建動(dòng)畫視頻（*可忽略）aviobj=avifile('mytoon.avi','fps',5);frame=getframe（gca）aviobj=addframe（adiobj，frame）aviobj=close（aviob