2000网易杯全国大学生数学建模竞赛

DNA序列的分类模型

本文针对 DNA序列分类这个实际问题 ,提出了相应的数学模型 .为了很好的体现 DNA序列的局部性和全局性的特征 ,我们给出了衡量分类方法优劣的标准 ,即在满足一定限制条件的情况下 ,是否能充分反映序列的各方面特性 .依据我们提出的判别标准 ,单一标准的分类是无法满足要求的 .我们的方法是侧重点不同的三种方法的综合集成 .这三种方法分别体现了序列中元素出现的概率 ,序列中元素出现的周期性 ,序列所带有的信息含量 .利用这个方法 ,完成了对未知类型的人工序列及自然序列的分类工作 .最后 ,对分类模型的优缺点进行了分析 ,并就模型的推广作了讨论

关于DNA序列分类问题的模型

本文提出了一种将人工神经元网络用于 DNA分类的方法 .作者首先应用概率统计的方法对 2 0个已知类别的人工 DNA序列进行特征提取 ,形成 DNA序列的特征向量 ,并将之作为样本输入 BP神经网络进行学习 .作者应用了 MATLAB软件包中的 Neural Network Toolbox(神经网络工具箱 )中的反向传播 ( Backpropagation BP)算法来训练神经网络 .在本文中 ,作者构造了两个三层 BP神经网络 ,将提取的 DNA特征向量集作为样本分别输入这两个网络进行学习 .通过训练后 ,将 2 0个未分类的人工序列样本和 1 82个自然序列样本提取特征形成特征向量并输入两个网络进行分类 .结果表明 :本文中提出的分类方法能够以很高的正确率和精度对 DNA序列进行分类 ,将人工神经元网络用于 DNA序列分类是完全可行的

DNA分类模型

本模型充分利用了所给数据的特点 ,运用统计、最优化等数学方法 ,从已知样本序列中提炼出能较好代表两类特征的关键字符串 ,据此提出量化的分类标准 ,能较好的对任给 DNA序列进行分类 .首先 ,从已知样本序列中用广度优先法选出所有重复出现的字符串 ,并计算其标准化频率及分散度 .然后 ,利用样本数据结合最小二乘法确定两类字符串各自的优先级函数 ,并且逐步优化其参数使之达到稳定 ,提高了可信度 .最后 ,根据优先级函数找出关键词 ,然后确定权数 ,用层次分析法对未知样本进行分类 ,并定出显著水平 ,从而得到了一个比较通用的分类方法 .经过检验 ,此方法对 2 1— 4 0号待测样本进行了很好的分类 ,对后面的1 82个 DNA序列进行同样的操作 ,也有较好的效果

DNA序列的分类

本文对 A题中给出的 DNA序列分类问题进行了讨论 .从“不同序列中碱基含量不同”入手建立了欧氏距离判别模型 ,马氏距离判别模型以及 Fisher准则判定模型 ;又从“不同序列中碱基位置不同”入手建立了利用序列相关知识的相关度分类判别算法 ,并进一步研究了带反馈的相关度分类判别算法 .对于题中所给的待分类的人工序列和自然序列 ,本文都一一作了分类 .接着 ,本文又对其它各种常见的分类算法进行了讨论 ,并着重从分类算法的稳定性上对几种方法作了比较 .

DNA序列分类的数学模型

本文从三个不同的角度分别论述了如何对 DNA序列进行分类的问题 ,依据这三个角度分别建立了三类模型 .首先 ,从生物学背景和几何对称观点出发 ,建立了 DNA序列的三维空间曲线的表达形式 .建立了初步数学模型 -积分模型 ,并且通过模型函数计算得到了 1到 2 0号 DNA序列的分类结果 ,发现与题目所给分类结果相同 ,然后我们又对后 2 0个 DNA序列进行了分类 .然后 ,从人工神经网络的角度出发 ,得到了第二类数学模型 -人工神经网络模型 .并且选择了三种适用于模式分类的基本网络 ,即感知机模型 ,多层感知机 ( BP网络 )模型以及 LVQ矢量量化学习器 ,同时就本问题提出了对 BP网络的改进 (改进型多层感知机 ) ,最后采用多种训练方案 ,均得到了较理想的分类结果 .同时也发现了通过人工神经网络的方法得到的分类结果与积分模型得到的分类结果是相同的 (前四十个 ) .最后 ,我们对碱基赋予几何意义 :A.C.G.T分别表示右 .下 .左 .上 .用 DNA序列控制平面上点的移动 ,每个序列得到一个游动曲线 ,提取游动方向趋势作为特征 ,建立起了模型函数 ,同时也得到了后二十个 DNA序列的分类结果 ,而且发现结果与上述两个模型所得到的分类结果几乎相同 (其中有一个不同 ,在本模型中表示为不可分的 ) .此模型保留的信息量更多 ,而且

DNA序列中的结构与简化模型

本文简述 2 0 0 0年全国大学生数学建模竞赛 A题的科学研究背景 ,以及题目的立意和设计 .进而对解答 A题的大学生们的出色方法进行介绍与评述

管道订购与运输问题

本文在详细分析的基础上 ,通过合理假设并引入等价转换原则 ,将管道订购与运输问题转化为单一的公路运输问题 .运用组合优化的思想和方法 ,给出了数学模型——产量未定的运输模型 .针对此模型 ,我们设计了“改进的最小元素法”和“改进的伏格尔法”,先求得了一个初始解 ,再通过“试探法”和“迭代法”进行调整优化 ,最后得出结果 :对第一问 ,最小总费用为 1 2 790 1 9万元 ;对第三问 ,最小总费用为 1 4 0 7383万元

钢管订购和运输策略

在铺设管道为一条线的情况下 ,我们建立了解决钢管订购和运输问题的非线性规划模型 .由于变量较少 ,约束条件大都为线性的 ,目标函数为二次函数 ,所以利用 Lingo软件 ,可以很快求得比较满意的订购和运输方案 .我们利用 Matlab软件 ,对所得到的数据进行拟合 ,得到相应的反映销价变化对总费用影响的曲线 ,然后比较各个钢厂钢管销价变化对总费用影响的大小 .对于钢厂钢管产量上限变化对总费用和购运计划的影响 ,我们也作了类似的处理 .如果要铺设的管道是树形图 ,我们对树形图的每条边定向 ,建立了与铺设管道为一条线时类似的数学模型 ,从而大大拓广了模型的使用范围 .在论文中 ,我们还对所建立的模型的优缺点和需要改进的方向进行了讨论

钢管的订购和运输解答模型

首先通过最短路算法简化了供需距离网络 ,去掉了铁路、公路等边的性质 ,使供需距离网络简化为一个供需运输价格表 .在此基础上构造了三个模型 :线性费用的网络流模型、改进的线性费用的网络流模型和具有非线性费用的网络流模型 .通过改进传统的最小费用最大流算法 ,解决了本题的非线性费用网络流模型 ,并给出了算法的正确性证明与复杂度分析

订购和运输钢管的最优方案

本文研究铺设天燃气钢管的最优方案问题 .我们建立了一个以总费用为目标函数的二次规划模型

管道订购和运输

在对图形一分析的基础之上 ,首先建立了问题一的非线性规划的模型 .然后采用了两种方法分别对问题一求解

钢管的订购和运输

本文先利用问题一中铺设线路无分岔的特点 ,建立了基于图解法的最小面积模型 ,将规划问题转化为使若干折线段下方面积和最小的问题 ,通过简单的判别准则 ,手工求得最小总费用为 1 2 78631 .6万元 ,并对该结果最优性进行了说明 .对问题三参考网络流思想建立了适用于一般铺设路线的非线性规划模型 ,用SAS得到一个最优方案和最小费用 1 4 0 6631 .4万元 ,并用此模型对问题一的灵敏度进行了准确的定量分析 .

一类运输问题的建模

本文介绍了 2 0 0 0年全国大学生数学建模竞赛 B题的命题思路 ,两种主要的建模与求解方法 .

关于“钢管订购和运输”的评注

本文从评阅者的角度对求解这道题目中值得注意的问题作了阐述 ,指出了同学们的解答中好的作结及不足之处 .

飞越北极的数学模型

本文针对扬子晚报提出的飞机飞越北极的最节时航线问题作了详尽、细致、深入的分析 ,从而验证了在将地球考虑为球体和椭球体两种情况下 ,“飞机从北京直飞到底律特要节省 4小时”的结论 .文中利用微分几何的知识建立了合理解释该报道的数学模型 ,解决了空间任意两点间的曲面最短距离的算法问题 ,同时又阐述了求曲面上两点之间的最短距离 (特别是椭球面 )的近似计算方法 :压缩比率法、曲线射影法和模拟搜索法 .另外 ,本文针对空间曲面上的最短程问题所建立的数学模型可以求解出地球上任意两点间的最短距离 ,具有很强的推广性 .

“飞越北极”的数学模型

本文将“飞行时间节约 4小时”的问题 ,在飞行速度恒定的条件下 ,转化为计算飞机航程的问题 .根据题目的要求建立两个模型 .在球体模型 中 ,利用几何知识推出飞机航程和经纬度之间的直接关系 ,进而算得飞行节约的时间为 4 .0 50 4小时 .在旋转椭球体模型 中 ,解法 利用测量学中的贝赛尔方法 ,给出了飞机航程的近似计算公式 ,算得飞行节约的时间为 4 .0 4 1小时 .解法 则构造了一个简单的弧长作为两地间的近似航程 ,利用积分给出了弧长的精确计算公式和近似计算公式 ,算得飞行节约的时间分别为 4 .0 535小时和 4 .0 531小时 .这些结果解释了原题中“节约 4小时”的估计 .

飞越北极

本文对“飞机从北京出发、飞越北极直达底特律的所需时间 ,可比原航线节省多少时间”的问题进行讨论 ,并将航线选择归结为寻求曲面上的最短弧 .应用“曲面上最短弧为测地线”的事实进行了讨论 .模型 (一 )假设地球是球体 ,我们可通过单位向量的点乘与夹角的关系 ,加以解决 ;对于模型 (二 )设地球是旋转椭球体 ,我们利用微分几何学中测地线方程加以解决 ,并且把球面的纬度转化为旋转椭球面纬度 .对于 4组较特殊的点 ,纬度几乎相等或相近 ,或者两者之间的经度差过大时 ,用测地线计算比较困难 ,我们用椭圆弧 (长 )代替测地线长 ,结合数学软件 Mathematica的数值积分功能 ,可求得测地线长

航程计算的数学模型

本文对飞机航线飞行距离计算的数学模型进行了概述 ,并对 2 0 0 0年全国大学生数学建模竞赛的 C题答卷进行了评述

空洞探测

本文给出了两个方案 :方案一基于对数据的分析 ,采用连线方法 ,用较小的计算量找出了空洞的位置及洞径 .方案二通过对洞径求几何平均值确定空洞的位置

空洞探测的最优解法

本文论述在探测过程中 ,对山体、坝体、隧洞等某些内部空洞定位问题 .问题简化后 ,通过对平面进行区域 (我们把它叫做像元 )划分 ,对波宽带化后 ,波经过某空洞像元 ,此像元必对波在时间上有贡献 ,因而在每个空气洞像元必减慢一个时间单位数 (波通过单位空洞所需时间 ) ,进而建立线性方程组模型 .从而解决空洞定位问题

空洞探测问题及有关情况

本文对 2 0 0 0网易杯全国大学生数学建模竞赛 (大专组 ) D题的背景、模型、算法及评阅情况作了简单介绍 .

“第十届国际数学建模教学与应用会议”第一次通知

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