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[题目讨论] 2019年数学建模美赛经验总结

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杨利霞        

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    [LV.4]偶尔看看III

    网络挑战赛参赛者

    网络挑战赛参赛者

    自我介绍
    本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。

    群组: 2018美赛大象算法课程

    群组: 2018美赛护航培训课程

    群组: 2019年 数学中国站长建

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    群组: 2018年大象老师国赛优

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    1#
    发表于 2020-4-30 10:56 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
       北京时间2019年1月29号上午9时,数模美赛结束。美赛结束已经10多天了,我在这次竞赛中负责建模和编程,趁现在记忆还比较清晰,写下这篇博客记录第一次参加数学建模美赛的经历。   * v+ C- x% ?( ~9 ?1 T7 ?

    / N0 o2 n6 c2 }4 A$ ?5 K) }       补更:2019年4月20日公布成绩,笔者最终获得了美赛一等奖  7 F, `8 Q7 n. m* ?
    ' u9 Q. \% X: ], @8 c! [: y6 `# F
    目录& [' D5 l8 O5 G0 v9 @: m1 U
    1、基本情况
    ; Y5 F2 ^/ B5 w5 [% L- b3 G9 y% v" m  ^3 W
    2、选题   % t7 j5 O/ w2 C* @, O% v6 D2 e5 \" J

      ~3 p7 G$ V% A3、分工合作! g4 C" v* k" L2 N! F) X2 G2 A1 P

    ; _( c) ]  q, u& d" \  s' a8 r4、论文写作0 ]% `! I- e- n/ s; C# I# g
    5、建模
    ( n+ P8 l+ t! f, f7 x& k9 X+ T6 `+ C1 k; B' U+ ^
    6、编程
    # M& n1 x0 O, V* R; U2 I7、入门资源
    ! l( S+ @$ f5 B: \& m1 x8 S, Y- b8 P* o; J. H) Z4 p4 [' u) _
    , P$ _; K9 o. P
    1、基本情况
    / ~8 }& A6 ]3 Y/ l6 l2019年美赛时间:北京时间2019年1月25日上午6点---1月29日上午9点,每年的数模美赛一般都是寒假期间。在美赛期间,每天7点起床,晚上11点多睡觉,不睡午觉,最后一个晚上是通宵的。
    , B" C0 \+ ~4 G
    " p, I9 S. |2 r8 j成绩公布时间:2019年4月30号左右3 H4 E" E: V1 m/ @

    0 Q' d" x  p, X, j" B$ S! Y队伍:笔者和两位师姐,男女搭配,干活不累。5 g  T7 e8 r1 C( |# ~9 `5 G& e
    4 j  T2 R1 E4 M5 k* \
    实力:队长家瑜师姐在2018年数模美赛中夺得了一等奖;观子师姐有参加过数学建模竞赛的经历;笔者:菜鸟一个,在参加本次竞赛之前根本不知数学建模为何物,纯粹是抱师姐大腿。
    2 v0 c% |; r. r/ G& P
    ) g0 r( b3 q  H" B, C( y# C( b竞赛地点:某间男生宿舍内,美赛四天时间,与两位漂亮师姐共处一间宿舍,嘻嘻嘻。
    3 L7 H0 g0 b# \: y2、选题   : w% ^- m# P; ]  a0 Y) w( `2 K  F
           美国大学生数学建模竞赛目前分为两种类型,MCM(Mathematical Contest In Modeling)和ICM(Interdisciplinary Contest In Modeling),两种类型竞赛采用统一标准进行,竞赛题目出来之后,参数队伍通过美赛官网进行选题,一共分为下面6种题型。
    $ M/ `3 r* }( d6 s0 J$ F( x  @8 O+ n 61fd69faf4d6892e40a74287a5e3ba58_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,te.png
      L: D5 y! {% V" S" k& o4 @  z9 ~9 S& V
    $ L. {8 q; \& {+ D; N
           在上面六种题型里,本人觉得连续型最好做,应该优先选择。连续型题目找数据及相关资料比较容易,编程能力要求不是很高,要写的代码也不是很多,最重要的是,选择该题的队伍也不是很多,不用担心竞争过于激烈的问题。事实上,我觉得数模美赛的选题,不应该等题目发布后才开始选,应该在竞赛开始前的一个月就对美赛的题型进行研究,看一看这六种题型往年的O奖论文,分析一下这六种题型如何建模和编程,找到最适合自己的题型。不同的题型,建立的模型和编程所需要的算法还是有比较大差别的。在美赛开始前就确定自己要做哪类题目,然后多看多研究该类题型的O奖论文,事先有了准备,在美赛中才能做到胸有成竹、游刃有余。
    - D- P6 p6 V# M! P$ j- y7 I9 r& Q, `3 z4 @# x. E
    3、分工合作& t5 Y% F0 P+ E8 w
           美赛是3人一支队伍,如何在短短的四天三夜里完成论文、建模和编程这三部分,分工合作很重要。在美赛开始前4个月,我们的计划是每个人负责一部分,即小A负责论文写作,小B负责建模,小C负责编程。但是在美赛过程中,我们发现论文写作的工作量比较大;建模的工作量也很大,要建立的模型有6、7个;编程的工作量相对少很多,比较轻松;所以实际上我们最终的分工是:小A负责论文写作,小B负责建模和编程,小C也负责建模和编程,小B和小C的工作结束后,就去帮助小A写论文中比较简单和不是很重要的部分,比如Strengths and Weaknesses、Conclusion and Future Work等。+ l5 `0 [* J- j0 u3 c
    3 i. Q( C1 C7 T6 y' _9 `
           总之,在这次美赛过程中,我最大的体会是,编程这块比较简单轻松,工作量很少,没必要专门分出一个人来负责这块。论文写作和建模这两块工作量比较大。我觉得比较好的分工是:小A负责论文写作,小B负责建模和编程,小C也负责建模编程,小B和小C的工作结束后,就去帮助小A写论文中比较简单和不是很重要的部分。如果可以的话,最好在竞赛前进行一次演习,让队友之间的分工合作磨合得更协调。( y/ @) v6 @. i! M9 i
    2 E1 ^4 C# n4 K" P
    4、论文写作5 r' `+ n0 r$ ]& }
          论文写作在数学建模竞赛中至关重要,因为我们最终提交的就是论文,衡量我们获奖与否的依据是提交论文的质量。笔者在这次竞赛中并不负责论文写作,下面我把我们队长家瑜姐在本次美赛中的论文写作经验奉上:https://blog.csdn.net/qq_40481843/article/details/86692343
    # `( V& j0 [  g. x" Q- ~4 B1 P3 A
    5、建模, F( P) u' e, g/ t' b' ?. v% v
          笔者在竞赛前以为我只需负责编程部分,所以在建模这块事先并没有接受系统的训练,只是在考前几天看了几篇O奖论文,对建模只有个大概的了解。在美赛过程中,发现建模这块工作量比较大,一个人根本忙不过来,笔者只能仓促上马,临急磨枪,学习建模,协助师姐。下面我把我们队伍的建模体会与大家分享:# a; Q' ~1 j% ]- Z6 n; i
    725145b5c8a525da142e24469850edc1_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,te.png
    ! Z$ b5 S! V  n3 P# X
    & }: D3 u# a8 Q$ b, L0 B      拿到英文题目后,我们对其进行翻译,然后深入讨论研究题目,我们用红色对题目作了批注和补充,确定了思路和建模的大致框架。
    9 D" G. z6 \' t6 U: X7 N  D1 U$ y
    ! H4 L6 o: K, X( j1 `
    0 F; w! \  T- g8 c      在建模过程中,我觉得搜索资料非常重要。 数学建模,我觉得并不是完全靠自己绞尽脑汁去空想一个模型出来,而是借用已有的模型去修改或补充,使其能为自己所用。比如:在这次竞赛中,龙的生态影响模型构建我就参考了两篇别人数学建模论文中的模型。龙的生态影响模型可以由两个小模型组成,分别是龙对其它生物的影响模型、龙对环境的影响模型。龙对其它生物的影响模型中,龙与其它生物的关系主要是捕食关系,然后我就在百度上搜索有没有数学建模论文是涉及捕食关系的,结果真让我找到了一篇关于狐狸与兔的捕食关系数学建模论文,然后我参考该论文,对其进行修改使其符合龙对其它生物的影响。在龙对环境的影响模型中,我参考了这篇论文:http://www.doc88.com/p-7768622967088.html,学习它是如何使用层次分析法来衡量对生态系统的影响程度。总而言之,我们要善于查找、大量地查找网上是否有符合我们需要的资料。: E* c7 h7 u: R

    ( Z8 w; o- u  \$ L, v      如果在网上找不到类似的模型怎么办呢?那我们只能靠自己构建模型了。比如:养三条龙需要多少面积?在这个问题中,我找不到类似的模型。我只能退而求其次,寻找一些与其比较密切的研究资料:动物的栖息面积与什么有关等,最终我们找到了动物的种群密度与体重存在一定的关系。这个关系是什么呢?这就需要我们去构造公式。请记住:要大胆地构造公式,只要该公式大致符合常理、曲线趋势符合生活实际即可。请记住:不要想着我们构造的公式能够经得起科学家的检验,不要想着我们构造的公式能像万有引力定律公式那么严密。在短短的四天三夜里,你想创造出经得起世人检验的公式,想成为名垂千古的科学家?想多了!!!请记住:所有数学建模论文构造的模型看起来合情合理即可,不要妄想它们能完完全全应用于生活实际。
    ; I% ^$ ~  \* f5 p+ N+ f" i0 g, a( D
           在建模过程中,常常要查找资料,常用的查找资料的网站:百度、百度文库、知网、维普、谷歌学术等。# D5 [3 m! z6 _+ r5 g
    7 ]3 R! r2 W) z  `
    6、编程! w+ ~" A. {+ @) H" }$ L5 `
           数学建模使用的编程语言一般是Matlab。本人觉得,在数模美赛A题中,对编程能力的要求不是很高,只需掌握Matlab基本语法体系和数学建模中常用的Matlab算法即可。要掌握的Matlab知识如下:0 Y/ G7 z9 r8 P; [
    97c8b794640127c5107591aaf95e3cf1_watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,te.png
    4 Z, ^# a* z1 ^3 [: w7 P2 t
    6 N: ]( x- \; h/ `1 s9 y
    , M/ D& W3 l0 T! s$ J2 v9 { 注意:, V& X* u% N% y$ U6 N
    0 [! _2 Q! M4 A1 n! f
           (1)在竞赛开始前,最好先准备好Matlab的各种常用算法模板,比如:二、三维作图、层次分析法等。竞赛时,可以直接套用准备好的代码,大大地减少了编程的时间。/ s( I, j8 y4 H

    2 v. U( D& ?# U& [, B& E6 u$ \       (2)二、三维作图在数学建模竞赛中肯定会用到的。为了让贴到论文中的图更漂亮,要学会通过代码来控制图片的大小(通过figure来设置图片大小为320x320或500x500)、设置坐标轴的粗细、字母上下标、线条颜色等细节。二、三维作图的参考链接:https://blog.csdn.net/qq_41149269/article/details/86603943
    ' d9 I* l$ z; U5 I9 D: z, {1 D/ V7 h0 g1 w! d; ~
           (3)要有良好的代码风格,不然写出的代码真的有点难看。1 ?; D( U& S' N5 J, P, r$ L
    8 Y$ f% v! e& v( w! N+ W
    7、入门资源! S  Y& U: O6 r6 ]1 P- A
          上面说了那么多,对于还没接触过数学建模的同学来说可能是一脸懵逼。哈哈哈,我贴心地为大家准备了建模、编程、往年O奖论文讲解这三部分的视频教程,相信对大家入门数学建模会有很大的帮助。
    . Q2 p" N4 F( B' K* E" s8 t7 C5 o; ]3 T; r4 x, d3 [
    建模:https://www.icourse163.org/course/cumcm-10016740117 J+ e- ]: w  I0 |; l- }
    7 t* H3 ^. h9 Y% d, x! Q
    编程:https://www.bilibili.com/video/av39752280/?p=1+ _. P' N- X7 T  V* J4 @
    , [. r& \( F4 M6 D6 k' i* ~
    论文写作:https://blog.csdn.net/qq_40481843/article/details/86692343
    1 l# k0 B6 I- E0 K& a& z3 j0 G3 v- ?; j
    6 [% G1 V; H  @. n# F# o往年真题视频讲解链接:https://pan.baidu.com/s/130lwterZvM4DbaimCSRQxg      提取码: k9td 4 M/ E: N1 t- H
    + {( c9 C1 ]! s* I8 i5 p
    本队伍2019年美赛的培训课件、论文、代码:https://github.com/xiexupang/2019MCM-A1 N9 {0 b3 U  j4 r: R% l
    ————————————————
    8 Z2 [2 N" `1 i0 n版权声明:本文为CSDN博主「Smallactive」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。5 g( [6 a3 ~# I/ o# ~
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41149269/java/article/details/86881902  g) y$ }7 ~- _2 }- |$ ?1 ?6 c- E
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