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2019年数学建模美赛经验总结

发布者: zhangtt123 | 发布时间: 2020-1-21 16:52| 查看数: 3080| 评论数: 0|帖子模式

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。   
2 o) J! {- L: [4 n( c' c
4 h1 Q0 c' `- i6 f) e4 K7 B; O       补更:2019年4月20日公布成绩,笔者最终获得了美赛一等奖  9 }" q; y- w9 O8 g; S  G+ j  _
1 [: o2 w( X5 c: C7 X+ h6 H: L  h' W
目录) P; ?& Y5 U+ l* y# I, W0 O
& V; k4 P% \& W) A
1、基本情况
1 I$ U1 x6 a6 I( m- _5 a8 W! p6 k! Q
2、选题   2 |) }' P( D  i+ M, i; M
) l) {8 o* l- b5 v) t
3、分工合作  }# B3 v% A3 j6 h* E- s
. l& d1 _( w+ N* o6 ~1 N
4、论文写作
( v+ D" B+ `! P  W6 F8 C+ p9 O! k' U% w0 T" C7 o
5、建模( B, L  M, U. _4 [# _4 \
2 X) x- w4 R" j& o) c: G" n
6、编程
. V3 [+ F( e$ O# S' a( c& N: X
( ]! d/ Q# Z/ {3 W7 ?  D3 e7、入门资源- W) J/ l* h8 M! y) K) h; z

' M: f  H3 g3 ~% W8 J0 \/ [* m# E$ h' D& S* l# P' l7 a: u
& Y$ y/ t$ q! b1 h
1、基本情况
  _* s/ w" X# o% V7 F" X% d3 N# i, h
6 I! [. S. k* x% d' H7 ?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。
2 X6 G# F2 \1 d1 Y2 ~  ]( k+ i$ o' @9 h3 K3 k  R, _7 L* N
成绩公布时间:2019年4月30号左右' N* u$ T& ]. E" V

% l+ y2 o2 i* \' ?# U. c5 _+ X队伍:笔者和两位师姐,男女搭配,干活不累。
1 ~7 x' G2 `! m; k$ y7 O( j# a9 m* C+ B! M: ?) n" h: ~" j
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。& I) R, h3 c" `$ \- b! U5 H
! F. r) v: g! p& m2 Q. E0 g
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。' y4 X# m/ N9 j8 ?

; Y+ I$ q" x: x1 p0 G0 L3 K9 d2、选题   
4 a' O) L8 M- I8 S1 d
( a( M6 k6 v0 v. l2 W) B       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。
* P" r) G" L$ I0 S, k
* C, n6 ?7 Z* K' `
/ t: A* f8 c- }, @
3 m  l8 c, n/ ^* y. z       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。
4 E6 \2 D  J4 v2 J) O9 p4 q: [2 O1 S
3、分工合作, t6 p& o4 m( s4 o. J. V7 P2 d9 j
2 K0 j) V  }* l( J8 h6 U0 M! A  r
       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。7 g$ B3 C; ^" v( u) p1 b% V5 [) P

. {* h/ P' t* e5 ?8 h, P       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。% p! P. `, j, G  e& E
9 N7 V: T" \$ j: u' p
4、论文写作
- v7 L& }( A$ w( r3 r, ]7 F0 j6 B! i: ]1 l4 v( `6 Y% n1 |' L
      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/866923434 p- U4 M- S  v8 Z8 b" a

7 x5 U& R3 }, d8 H8 m- T6 x7 e* `% M5、建模
! G8 C( I, H7 s! q6 f( E  E
0 l* r, M. X  ]' ]  h. N      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:
9 z% Z; f! G1 z9 T" {6 z$ y
- B6 y6 B! y3 n$ o      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。
3 c8 Y  c9 f7 E! [8 _7 |: _( z; y
. |7 r9 c1 U' X+ p" y* y4 I  Q
! i7 Q3 F0 H$ w/ X8 t
      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。
  g& G5 O) j) N: U8 {/ d; m2 c3 y2 Z$ f6 E8 O
      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。4 F7 W4 \: y/ D7 u% [$ E& N

. w3 K! e# }! l- s/ V1 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。6 u. k$ U! A& Q" T2 o0 I1 A
) V. [) g" l1 i4 O# L
6、编程0 V2 I* ?% t) O: p. V# G7 F, |

5 q( Z( ~6 _3 ]# k       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:
: W7 X5 P) F0 o& i; C1 Y) z  V. t6 M+ E) N/ h9 \6 l
2 @9 L, @# X9 d# D& ~

8 l2 c1 C1 |2 N4 V9 K0 [. \1 Y 注意:  I% M3 f2 N' j- D

9 i2 y0 F) o- I2 z       (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。# _; f" o. e. f4 V1 h
% f7 X  `# u  [: h5 ]3 y4 W; B; L
       (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/866039430 c  {2 D" m9 f* Y* J

( e$ A" C% F: E; k; J       (3)要有良好的代码风格,不然写出的代码真的有点难看。6 \* a$ w* l9 e3 s

1 x  a' S& P/ B* o) G! l3 D2 O# d7、入门资源
4 D7 G  U' k5 Q/ U5 `) O5 L3 f8 x
, Z9 G" s( y. f- 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。$ K- O8 @, Y' S) |) u5 Q* o" `0 h. f( {4 j

; \. Z: _# L  A8 g  _9 A建模:https://www.icourse163.org/course/cumcm-10016740112 s: U% G  }* Y$ x3 V0 v( N
# \# I) H) n4 N5 i  x2 H
编程:https://www.bilibili.com/video/av39752280/?p=19 W5 t& X; K( ^! Y

" o8 a# O+ ~$ a4 x1 c论文写作:https://blog.csdn.net/qq_40481843/article/details/86692343
# a- k$ ?* }- k6 A
) G- a  ]/ h. M6 f往年真题视频讲解链接:https://pan.baidu.com/s/130lwterZvM4DbaimCSRQxg      提取码: k9td / f7 w3 R* z; c9 Z! i& v1 {
# [: k* G1 l' S& T& w
本队伍2019年美赛的培训课件、论文、代码:https://github.com/xiexupang/2019MCM-A
0 \  f. {/ o* T————————————————
' Z% ?% c6 Q8 X( ?版权声明:本文为CSDN博主「谢旭庞」的原创文章。. `6 `0 R& p& E3 y9 P, R. n5 q
原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41149269/article/details/86881902
+ e2 d; L6 N; h  R  }& `6 r  t& h4 C1 ]4 X* R$ ~# s; l
" p0 ]* |& U; ?1 H; d
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