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建模方法论(让我们更好地看清事物本来的样子)

建模方法论(让我们更好地看清事物本来的样子)柯尼斯堡曾是德国文化中心之一,第二次世界大战期间苏联工农红军占领了这座城市。二战后,根据《波茨坦协定》约定,柯尼斯堡成为苏联领土,随后,这座城市更名为加里宁格勒。它是闻名世界的“七桥问题”发源地。»»» 2台子,其实就是你选择的一个模型,而模型是你实现从此岸到彼岸的一个路径。建立好这个模型,有了这条路径,你就可以通过努力解决问题,实现从0到1的突破,奔向理想的中彼岸。这就是建模思维。现实中许多难题,都会让人焦头烂额。将实际的难题转化成抽象的模型,对模型加以分析和研究,你就能找到解决问题的路径。模型来源于现实问题,因为它具有代表性,所以它往往会高于现实问题。处于一个新的高度,你就更能发现问题的实质,找到解决问题的突破口。瑞士数学家欧拉就是利用了建模思维,解决了柯尼斯堡七桥问题。

文 / 秋以铭

每一次发现,都可以让生活变更美好,让成功变得更简单。

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之前有段时间,我漂浮不定,像一个无业游民。我乐橱柜有个老板想拉我搭伙,他跟我讲,“要做事,先搭台”。意思是不要每天浮想连篇,想做事,就把台子搭起来,然后再为之付出努力。我觉得很有道理。

台子,其实就是你选择的一个模型,而模型是你实现从此岸到彼岸的一个路径。建立好这个模型,有了这条路径,你就可以通过努力解决问题,实现从0到1的突破,奔向理想的中彼岸。这就是建模思维。

现实中许多难题,都会让人焦头烂额。将实际的难题转化成抽象的模型,对模型加以分析和研究,你就能找到解决问题的路径。模型来源于现实问题,因为它具有代表性,所以它往往会高于现实问题。处于一个新的高度,你就更能发现问题的实质,找到解决问题的突破口。

瑞士数学家欧拉就是利用了建模思维,解决了柯尼斯堡七桥问题。

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柯尼斯堡曾是德国文化中心之一,第二次世界大战期间苏联工农红军占领了这座城市。二战后,根据《波茨坦协定》约定,柯尼斯堡成为苏联领土,随后,这座城市更名为加里宁格勒。它是闻名世界的“七桥问题”发源地。

普雷格尔河穿过美丽的柯尼斯堡城,在城堡中心两个支流圈出了城中之岛,将科尼斯堡城划分为四个片域。为了交通便利,人们在河上建起了七座桥,使得这里成为风景优美的人间仙境。

建模方法论(让我们更好地看清事物本来的样子)(1)

岛上有古老的哥尼斯堡大学,有知名的教堂,有大哲学家康德的墓地和塑像,城中居民和大学生们经常到河边和桥上散步。有一天,有人突然想:怎样才能不重复不遗漏地一次性走完七座桥,最后回到出发点?当地的人们开始沉迷于这个问题,在桥上来回尝试着,但始终没有人找到答案。

数学家欧拉在圣彼得堡科学院做研究时,得知这个有趣得问题,便对此产生兴趣。

欧拉首先将实际问题做了草图,并且调整了草图中不规则区域的布局,使得七桥问题看起来更形象、更具体。然后,他对四大区域进行编码(A、B、C、D)和连线(AB、AB、BC、BC、AD、BD、CD)。这样模型就建立起来了,每个字母代表科尼斯堡的四个片区,七条连线代表七座桥。

建模方法论(让我们更好地看清事物本来的样子)(2)

通过模型,欧拉将一次性不重复的过桥问题,巧妙地转化成了“一笔画”问题,然后通过科学分析和计算,于1736年,证明了“一次性不重复地走完七座桥是根本不可能的”。随即他发表了“一笔画定理”——一个图形要能一笔画完,必须符合两个条件:

(1)图形是封闭连通的;(2)图形中的奇点个数为 0 或 2。

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给你一张科尼斯堡七桥地图,你是否能想到ABCD七线图呢?很显然,对绝大多数人来讲这几乎是不可能的。这就是为什么绝大多数都是普通人,都解决不了科尼斯堡七桥问题。

建模方法论(让我们更好地看清事物本来的样子)(3)

欧拉通过建模,让我们从一张蹊跷地图,看到了ABCD七线图,并带着我们解决了这个令世人头疼的著名难题。

模型,让我们更能看清事物本来的样子!我们应习惯建立自己的模型,看清现实的真相,努力去突破,去实现自己的理想和人生价值。

模型,不仅仅是数学模型,还可以是模式,是方法,是路径……

阿里巴巴马云建立的模型是淘宝网店,百度李彦宏建立的模型是百度搜索,京东刘强东建立的模型是物流仓储……他们用自己的模型超越对手,打败了同时代的竞争者,成为闻名世界的制胜者。

参考文献:

[1]高中印.用数学建模方法解决哥尼斯堡七桥问题[J].承德民族师专学报 2010

[2]百度百科:https://baike.baidu.com/item/加里宁格勒

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