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2019年数学建模美赛经验总结

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    发表于 2020-1-21 16:52 |只看该作者 |正序浏览
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    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。   
    $ C4 l- {7 m8 ^0 s& S1 t3 d- |7 l. F- C9 k; g
           补更:2019年4月20日公布成绩,笔者最终获得了美赛一等奖  8 d, h# I" X8 o
    9 M0 V5 q% K2 t3 c% [0 h; f
    目录
    , n, n0 e6 ]/ i! b5 ]# t0 b
    - l( ^) {! H1 M# n. q1、基本情况
    # t. _! L- J  O' m- V7 C8 `, T9 X5 D" T+ {
    2、选题   
    5 c3 e9 g  x7 V; h# \5 ~+ o# H1 M/ h, i4 E4 `1 V
    3、分工合作' j7 S8 m) J& k7 G4 R  a

    ' R( s& W( B/ g4 }# G) D4、论文写作4 q+ s% ?/ q1 q5 M6 ?8 k& o

    2 H9 j# |6 i: O* q5、建模/ l6 ^: }% w7 @

    ; {' B" ^+ Q2 f, v& o! g5 \: h3 @, b5 v6、编程
    % o; Q) J6 O1 z
    ' {* f# _. J6 ^, u$ g7、入门资源
    / `; W( N8 e8 q: J8 k& \5 K
    3 ^. [6 e! C0 \1 n  Q6 N+ |  u5 x7 a7 ^4 {

    ; l! d) U$ @! v: s1、基本情况2 y" j! H) g1 \& v6 @% R
    3 g* \* G# z, x3 [# J* R
    2019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。0 D  x+ G! R! H) ^

    ; ]: R2 {) v8 |8 b4 }! y% f成绩公布时间:2019年4月30号左右
    % a  K$ C1 ]5 h, C/ V: q2 Q1 v; F. H3 p6 t- r7 C, X
    队伍:笔者和两位师姐,男女搭配,干活不累。
    & x, \  U9 a/ E; H
    . t, X% B# A/ s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。& J1 f; A) m- z
    6 h, l, i, `4 k* x/ a, z- _
    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。
    9 P' b$ X# l& m
    7 K4 x; F2 `+ c2 ~! G2、选题   
      g  o+ K# w' ?8 O* m1 R4 W' V4 [! U: m, j
           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。% s" G  N, m9 Z9 @, ~! {1 V( n6 R, O

      n0 _3 B3 B* A( w. H$ `4 n0 Z* D2 b, F9 ]+ `
    ! K* B0 Y2 g% H" ^7 \
           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。
    / q( Q! m( U& _" S( G5 C( R) y( C$ r  G8 r% J
    3、分工合作
    1 o6 H/ o- D% y2 O/ x( g# g
    8 ^8 \1 f7 c$ u( _5 t+ @; ]       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。
    % e& C9 P( C" ]; K# @. g/ N2 |+ h! F7 M# X4 P( W
           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。
    3 ~" `$ m% \, h
    & S3 ?- V  ~# |2 ~9 b! D6 x4、论文写作
    8 [# O5 l3 W$ B' T* ?2 B# |; M, }" K& T. a/ M; x
          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$ z% \  s0 [+ O/ Q' e* r# C
    , r1 }. Z6 s/ U0 ?8 w& u6 r% I* j
    5、建模3 Y- i' q, T0 \6 L
    / g2 u- C( M' B! v: S. |
          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:
    . i0 G/ q% k6 Z" z5 l' S
    + v& Z1 U- M/ \! W' w1 L0 L      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。. b& O  w% j8 E! y4 ~% }$ A/ S4 h/ b

    0 F" f6 x) V# L# M% B6 w8 O" d, p/ k3 e9 P) e
    ( d9 H5 G) m2 B5 _! C" {5 \
          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。
    9 m+ t* E; ~- R& a4 l7 [# G4 S, l* p3 P- `8 y( ?
          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。1 h/ D2 x/ M  o+ V

    5 [# w. m5 ~( L; H       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。8 C; P$ Q7 C" U. e+ d

    # f: o7 d6 _; I1 h0 j7 y6、编程
    0 h$ N1 ?7 F8 K/ E6 C
    / O8 ~  b( ?7 f! g2 B& t% H       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:
    . L2 l0 t9 T9 A- U3 p, p& `: {2 X2 b' h% [# B5 h
      j8 u* k2 V& Y) `6 Q4 B5 j( L
    : N+ X/ j8 ^( w0 W6 a5 J0 z
    注意:' |. }. \. C: l/ w

    , H' n  K+ ~- Z! k       (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。$ L& x* D, Y2 H2 _6 l
    : \8 U  U8 ~" c) C: K
           (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
    . @& F8 u, w4 I4 J9 N2 x  h& s. T* M" V; C3 M  R' Y
           (3)要有良好的代码风格,不然写出的代码真的有点难看。: k$ n' I0 y$ P0 A  g9 Q

    # q6 {0 O( D# |7、入门资源
    ( ]  Y. o% _! {2 e: ]: A
    / {7 c) [1 h6 h; @      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。
    % k3 h2 F& J" L; d7 s# s. D1 H
    + ]% {; s: C  }+ z" a建模:https://www.icourse163.org/course/cumcm-1001674011* a9 Y4 `7 Y6 W  [0 B& ^) ?

    # ~6 q+ W1 K+ S8 d0 u' N( u编程:https://www.bilibili.com/video/av39752280/?p=1- u! M- m, k! k  q& E

    7 H" }, ?5 X$ |0 j: b1 N论文写作:https://blog.csdn.net/qq_40481843/article/details/86692343
    ) X& z4 J) D8 l% x/ l0 t8 g: k% h) x5 r, ]0 k1 Y
    往年真题视频讲解链接:https://pan.baidu.com/s/130lwterZvM4DbaimCSRQxg      提取码: k9td
    ! W7 `7 U5 s" R/ T
    9 u" k( u: t9 C9 r) ~+ f6 k: ^本队伍2019年美赛的培训课件、论文、代码:https://github.com/xiexupang/2019MCM-A
    ) P4 Z2 |9 o) J————————————————3 ]: b2 X3 A# W3 L* P; l  _
    版权声明:本文为CSDN博主「谢旭庞」的原创文章。
    $ X* d# V# R  _4 {/ |, m, p原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41149269/article/details/86881902" C% G/ D2 t9 |7 T5 N% Z/ ~$ p8 d) q  K
    & L: @" V/ T  ^; B
    7 M% a  a9 M* ]2 F$ @, I, E+ V
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