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攀建模高峰 展青春风采

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发布时间:2016-08-24 00:00阅读次数:356来源单位:宣传部 责任编辑:系统管理员

今年暑假,大多数学生都经离校,而我校暑期数学建模培训中,来自理学院、电气工程学院、电子信息学院、管理学院、化学化工学院、计算机科学与技术学院、机械工程学院、建筑工程学院、交通学院等9个不同学院的87名同学,仍然在校园内穿梭,为美国大学生数学建模竞赛努力备战。

2016年的美国数学建模竞赛中,我校26支参赛队伍参赛,连续四个昼夜的奋战,我校参赛队获HonorableMention奖项10项,SuccessfulParticipant奖项16项。

初见数模 天马行空

“数学建模比赛有一个最大的特点就是利用理论去解决现实生活中的问题。”这是二等奖获奖者、建工学院唐寅同学的参赛感悟。历年美赛的题目都会与社会热点和现实生活有关:去年的寻找马航,今年的难民迁移。作为美赛历史上题目最多的一年,今年的美赛一共有ABCDEF六题,其中不乏与现实联系紧密的题。

你知道怎么样才能在不造成太多浪费的前提下,让水温尽量保持初始温度么?这是此次美国数学建模大赛的A题,也是二等奖得主唐寅团队的选题。当然,完整的题目并非如此容易,还得考虑缸的形状和容量,洗澡的人的形状,体积,温度,动作等,如果此时,这个人又开始洗泡泡浴,那么会产生什么影响呢?这就是数学建模运用到生活中的缩影,一道看似简单的题,背后却包含着热力学、物理学等学科的专业知识。

“数学建模我们只是给出了一个方法,并不是建出真正的实体模型,我们会通过列方程,并解方程,得出水源放在什么位置,放多少温度的水,从而获得最优的解决方案。”唐寅这样描述团队的成果。

同样获得二等奖的交通学院的冯旭阳团队选择的则是E题,是通过分析往年数据来预测未来几年内某一地区水资源是否会短缺,并给出最优解决方案。在确定了题目后,队员们随即对往年数据进行分析,并将数据通过图表形式呈现,输入电脑进行求解,然后进行数据的综合评价,最后得出解决问题的优化方案。

一道水资源的题目,分为六个任务,而他们最终要呈现出的就是一个评价系统。“如果要描述的话,我们做出的模型就像一个计算器,”庞武杰这样描述自己团队建模的成果。

就像我们计算时输入数字和加减乘除计算器就能得出结论一样,他们数学建模也是先输入然后得到输出,不同点在于他们的输入的是一系列的指标——GDP、人口、居民平均生活用水量,工业平均用水量,农业用水量等,用这些输入来评价输出,建立了一个水资源的评价方法,得出结论后,再通过这些指标去判断这个地方是否缺水,是一般缺水还是严重缺水。作为这个计算器的“设计师”,谈起自己的设计,队长冯旭阳骄傲地说道:“对某个选定的地区未来十五年的水质状况有很好的预测效果”

四天三夜 厚积薄发

4月12日,比赛成绩刚出来时,冯旭阳还在上课“当时激动得两节课都没听”冯旭阳不好意思的笑道“太开心了!这奖来之不易!”

参赛的时候,正式江海之滨一年中最冷的时节。为了比赛,刚刚放寒假的同学们,又匆匆赶回学校,

“冷,超冷,两床被子都不管用”回忆起当时的天气,冯旭阳还是很感慨。二十多天,温度一直都是零下十度左右,持续的低温,最终,宿舍的水管爆了——“连冷水都没有”和冯旭阳一组的庞武杰这样说道。

严寒却浇不掉比赛的热情,733,一个冯旭阳团队再熟悉不过的数字,那是他们实验室,更是他们比赛时的家。四天三夜,白天在这做题,夜晚在这打地铺。比赛刚开始时,思路出不来,就一种方法一种方法地来试,论文成十成百地下载,从中寻找突破点,大量的工作,电脑都因此变得很卡。为了节省时间,一天三顿几乎都选择了泡面。

“女生也当男的看呗”回忆起当时的情况,团队唯一的女生王姝这样打趣道。最后的攻坚阶段,大伙儿将近24小时没有闭眼。“论文提交后,我们去浴室洗澡,结果不知不觉就睡着了。”冯旭阳笑着回忆道。

29日上午题目一出来,唐寅团队一眼就相中了A题:“A题是一个列方程的连续型的题,用到了一些物理学的知识,与其他题目相比我们对它更熟悉”。

三个人参加,同校的不同班级的学生可以自由组队,这意味着参赛选手可以优势互补、分工合作。

唐寅作为队长,负责建立模型,顾婕心细,主攻论文写作,而大一的学弟刘阳英语棒,就主动担任了论文的翻译,最大程度上做到了各司其职。

在比赛之前,唐寅他们还属于摸索状态,图书馆的书是他们最好的老师,有关数学建模的书他们借了一本又一本,比赛时活学活用、轻车熟路。理论上的难题解决了,他们却碰到了技术上的拦路虎,由于不是专业学习建模,他们对建模所需的一些软件的操作应用不太熟悉,有的甚至从未接触过,但是这没有能难住他们,没有接触过的软件就现学,不会用的软件就用其他软件代替,不熟悉专业画图软件,就用excel代替……最终,他们论文最大的亮点也就在于模型的建立,用到了二阶偏微分方程,并用概率论进行误差分析,解题思路明确。“在完成论文之后,我就有种一定会获奖的直觉。”这种自信,正是来自于他们明确的分工、和清晰的思路。

同甘共苦 收获成长

收获并非幸运。为了这场比赛,冯旭阳团队准备了整整一年。一得知比赛的消息,他就主动找到自己原来的班主任曹阳老师。在老师的指导下,每个周末,大家都会固定地去参加学校组织的集训,老师布置任务,自己从任务入手,去学一些基础的模型、方法、程序的应用,然后研究方法,自己懂了,就上台讲给老师和同学听,在讲的过程中,老师会一一对他们的方法作评价指点。

曹阳老师的办公室就在733实验室的旁边。比赛期间,曹老师以办公室为家,陪伴着学生。学生在实验室紧张忙碌地攻克难题,指导老师就在隔壁,当他们坚强的后盾。“技术上的难题,主要就是程序,有时编好了程序却运行不出来,老师的一句话就能给你点明方向。”冯旭阳说到。

唐寅组的辅导员为了让学生安心比赛,一日三餐专门送上门,还特地请来美国的博士为他们全英文论文提出中肯的意见。

通过比赛,大家都获得了成长。“数学建模考验的是学生的思维能力”,庞武杰表示,在参加过比赛后,他发现:“过程比结果更加重要,它需要的是在研究过程中发现问题、解决问题的能力,”王姝认为,在这整整一年的备赛的训练中,最重要的并不是比赛结果,而是在训练中潜移默化的提高了自我能力的这一个过程,“当然,最重要的是,我们不仅拿了奖,也收获了友谊。”她笑着补充道。

一场比赛,一场四天三夜脑力和体力的比拼。付出的不仅是思维的碰撞,更是赛前长期准备的耐心。收获的不仅是国际赛事的荣誉,更是同学间合作的默契,是师生间的情谊,是克服困难的勇气和对自我的信心。

(校报学生记者 黎菲菲 卞跃瑶 郭琦)


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