数学建模社区-数学中国
标题:
借鉴经验3——进阶篇
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作者:
森之张卫东
时间:
2015-8-1 11:17
标题:
借鉴经验3——进阶篇
由于我这四年基本上没有做过连续题,所以下面的内容都是关于离散的。数模离不开数学基础。一般,
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离散问题大都是最优化问题,所以《
运筹学》和《离散数学》
是必看的。看《运筹学》的话要明白怎么
; N& P$ f M. q/ m3 `$ l
建立规划模型,包括线性规划、整数规划、多目标规划等。学完这些知识后就可以开始尝试看一些数模
! t9 @$ e) f) B7 d- ] k+ U3 F7 e
题,开始自己建立模型了。但是,这些是远远不够的模型建立后要会分析和求解,需要算法的积累。在
! @, u/ i5 M; n3 `& B |5 @
比赛时有大量的数据需要处理,模型也会相对复杂,只掌握一个单纯型法的手算显然是不行的。算法的
) n, S3 i+ k% q) v9 g- k- `
学习推荐两本书,
入门级别的王晓东的《算法设计与分析》,
然后看
《算法导论》。
这里推荐从贪心
5 s# q x' m5 F" @
看起,
贪心问题
对于初学者来说比较容易理解,一些经典的流程安排问题建议大家自己写程序实现一下,
/ v3 [' s% o& Z/ p9 D; Z% r
可以印象深刻。贪心虽然是最简单的算法,但在数学建模中仍然很常用。
" H* P) G; Y$ z" |* L2 I" l2 l
然后看
动态规划
,相对与贪心来说,动态规划要抽象很多,所以不仅要看书上的介绍,建议结合网上
% O8 @( Z* H4 i! u0 ]& G
的经典教程——背包九讲一起学习。
S) |; g" M+ V5 u" F# N U+ Y' @
但是一些不是特别容易实现的动态规划技巧,比如树形DP、斜率优化、插头DP等,有兴趣可以看看,
" i! M3 C. D/ O. b4 E- e
但在数模中一般用处不大。
+ g$ j' Q/ ~7 C" D/ N
图论
也是相对庞大的一块内容,这里建议大家先看完《离散数学》中图的基本概念后,从最短路、最
& s& q }. V0 \2 O' C
小生成树算法看起。因为这些算法都是比较常用的,如04年国赛的奥运会问题和11年国赛的交巡警平
7 C6 u/ s/ d* u# T: b) ^
台设置问题都有用到。
% r: G/ z( g! C* \) G: i- p; h
接着学习一些二分图匹配的算法,包括匈牙利和KM,理解怎么建图,怎么进行匹配。这些算法属于
, m8 ?- `# B4 D9 R+ M
进阶部分,我们学校曾经在09和11年国赛时把最优化模型转化为二分图匹配的两篇文章分别获得了国
' l4 i2 c& x# L# g6 r% l
二和国一。
& h1 m9 M" U, }2 k& W
此外有时间可以研究一下网络流算法,虽然这几年的国赛都少有涉及,但是DINIC和ISAP之类的算法
8 ]8 v+ ?+ S W* v4 _0 D' `& M
思想本身就很精妙,值得学习积累。
1 o. o/ P- [$ u- x1 {
演化算法
在数学建模中也非常常用,这里推荐先看模拟退火,算法思想简洁,代码实现也比较容易。
7 |+ v& G$ B$ U% g8 `
然后可以看一些粒子群优化算法,包括用粒子群优化算法解决多目标规划的问题(MOPSO),我个
. J2 o+ |$ O3 S- B% i5 ]' Y: D
人觉得是对多目标规划问题的一种比较好的求解方案。此外可以掌握些遗传算法、
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differential evolution等算法。
, m4 Z9 A; X7 T$ f! V7 I
其他一些评估模型的常用算法,
如TOPSIS、熵权系数也建议掌握。
: K; d |( L( r$ b
排队论的几个模型在很多地方都适用,也尽量掌握。对于这些常用的算法,
建议一支队伍能准备
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一套模板,
确保上面的程序每个都看过、用过,最好加上必要的注释,包括算法复杂度、重要参数的意义等。
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4 o# ^ }) x$ k
$ F+ w0 d7 t7 D1 f# f5 S9 ]) E/ o
" W! w/ C4 V% ^" c
$ @+ E Z, @# K' m# U4 ]
在正式比赛或是实际应用中,没有任何问题会和教科书上的完全一样,这就需要知识的“活学活用”。
7 u# a9 y1 L# a' g
当看了一个数模题后,不要急着去看别人的答案,自己想想该怎么做,到网上找找相关的背景资料,
+ w/ T# @& {( ], w% j5 T" ~' Q
想个几天实在没有思路再去看答案,仔细琢磨下为什么要这么做。
当然,数学建模中“
现学现卖
”也
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是一种很重要的能力,能找到一种解决方法,并快速地学会它,然后将其应用到解决问题中。
# ]' X0 \0 F1 k
最后,要说的还是要有爱,有爱才有付出,有爱才有坚持,当然爱不能只挂在嘴上,要付诸行动才行。
# _9 M( ~0 s' l$ e) ^
K z* R5 h! _) s& X8 z/ W
作者:
walkintherain
时间:
2015-8-1 21:54
嘎嘎嘎嘎嘎嘎嘎嘎嘎
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