陳曦
爸爸要和小剛玩一個(gè)游戲—— 給一個(gè)小鎮(zhèn)居民布置取食點(diǎn)。游戲要求既要合理安排取食點(diǎn),又要保證小鎮(zhèn)居民能方便快捷地領(lǐng)取食物。下面是爸爸畫的一張簡易的小鎮(zhèn)平面圖。
小剛將小鎮(zhèn)的5條道路分成南北和東西走向,每條道路上設(shè)置4個(gè)取食點(diǎn),共需要設(shè)置20個(gè)取食點(diǎn)。
爸爸看完,皺著眉頭說:“你這似乎不是最佳方位,要設(shè)置20個(gè)取食點(diǎn),太浪費(fèi)人力物力?!?/p>
小剛想了想,想到了更節(jié)省資源的方案:在5條道路的6個(gè)相交點(diǎn)設(shè)置取食點(diǎn),供2條道路共用,這樣只需要設(shè)置14個(gè)取食點(diǎn)。
爸爸思索了一會(huì)兒,說:“你再仔細(xì)看看小鎮(zhèn)的圖紙?!?/p>
小剛仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn):小鎮(zhèn)的5條主路其實(shí)是兩兩交叉的,雖然整個(gè)形狀并不是規(guī)則的五角星,但每條道路都和其他道路存在2個(gè)交點(diǎn)。
于是,小剛馬上做出了修改方案:
沒錯(cuò),就是五角星,這樣畫又減少了4個(gè)取食點(diǎn)。他也深刻體會(huì)到,在解決問題的過程中,如果設(shè)計(jì)的模型“差之毫厘”,那最終結(jié)果一定會(huì)“失之千里”。
這個(gè)故事是數(shù)學(xué)圖形建模中的例子。什么是建模?就像這樣,把小鎮(zhèn)抽象縮小成模型,規(guī)劃問題就變成了有趣的數(shù)學(xué)問題。當(dāng)然,在建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型的過程中,需要細(xì)致入微的觀察并靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識。如果模型差之毫厘,結(jié)果就會(huì)失之千里。小剛在建立模型的過程中,抓住了主干道“相互交叉”這個(gè)重要的細(xì)節(jié),問題很快就解決了。