返回信息流摘自【竞在北邮】
从一进大学开始就听到了数学建模这个词。数学建模,指导我们用数学思想去看待生活中遇到的问题,并提出解决的方法。用数学的方法去解决实际问题,听起来很简单,可是真正用起来却不简单。翻看一下历年来数学建模全赛和美赛的题目,你也许会问,这跟数学有什么关系?是啊,不仔细想的话,恐龙、SARS、肝脏移植,这些跟数学能有什么关系呢?而当你翻开一本本数学建模的教材,或是读过别人写的数学建模的论文之后,你会豁然开朗,原来这些问题还可以这么考虑。把实际问题用数学语言描述,从实际问题中抽象出数学模型,并解答就是数学建模。
随着科学技术的发展和社会的进步,数学这一重要的基础学科迅速的向自然科学和社会科学的各个领域渗透,并在工程技术,经济建设,以及金融管理等各方面发挥着愈来愈明显甚至是举足轻重的作用。“高技术本质上是一种数学技术”的提法已经为越来越多的人所认识和接受。然而,一个现实世界的问题,包括科学技术中的问题,往往不是自然得以一个现成的数学问题的形式出现的。要充分发挥数学的作用,首先要将所考察的现实世界中的问题归结为一个相应的数学问题,即建立该问题的数学模型,在此基础上才可能利用数学的概念,方法和理论进行深入的分析和研究。
我认为学习数学建模,重要的不是在于知识的积累,而应该着眼与能力的提高。重要的是体会建立数学模型的思路和方法,掌握数学建模的一般规律,而不能仅仅满足于学习一些数学知识,更不能满足于对个别事例的机械模仿。现在想想,参加数学建模以来,我收获最多的不是学会了多少模型,学会了整本运筹学,也不是学会了多少数学软件,而是提高了自己分析问题,解决问题的能力,也开拓了思路。这种能力听起来很抽象,很难去衡量,更不好用哪种特定的训练法去训练来提高。但是在学习数学建模的过程中,确实能感受到这种变化。当然,一定得只是积累也是必须的,我们利用一个学期的数学建模课和一个暑假的时间学习了各种各样的数学模型。这样子,遇到一个问题之后,就不会惊慌无助。
数学建模教我们从不同的角度去看待问题。同一个问题,不同的人会归结出不同的数学模型,同一个人从不同的角度去看也会给出不同的模型。这些模型没有谁对谁错得问题,只有看谁更贴切实际,谁得到的结果更好。而另一个方面,许多不同的表面上看起来毫无联系的问题,又可以归结为同一种数学模型。这也是数学建模的奇妙之处,让我们建模人乐此不疲。
提到数学建模的收获,不得不提一下团队精神。每个组由三个成员组成,三个人合作解决这个问题。事实上,人与人思考问题的方法不同,尤其是数学建模中处理的问题,很难使人在上面达成完全的统一。这就需要一定的协调,协商,甚至必要的时候妥协。同样经过了一样的训练,一样的准备,最后能够参加比赛的每个人都是数学建模的高手。没有哪个人会提出毫无意义的观点。既然提出了不同的意见,就说明这个问题有改进的可能,或是有自己没考虑到的方面。因此,遇到与自己不同的意见的时候,首先要想得不是要捍卫自己的想法,而是要去试着从别人的角度考虑,跟队友探讨一下到底哪个更有道理,怎样做更好。善于接纳不同的观点,善于采纳别人的意见,善于解决队友间的争执,与队友紧密合作,做一个让队友信赖的队员,这不正是团队合作能力强的体现吗?经过了数学建模全赛和美赛的洗礼,我觉得自己的团队合作能力大大的增强了。这对于以后的学习、研究、工作都是很重要的,这也是数学建模带给我的另一个收获。
另外,想做好数学建模不是只数学好就能行的。除了必要的数学知识,还要有很强的计算机编程能力和语言表达能力。因此这就给找队友提出了要求。再组队时,要兼顾每一个队员的特点。数学模型知识,编程能力和写作能力一样都不能少。最后在比赛中取得好成绩的往往也是这三个能力最均匀的组。缺了哪一个,都很难做好。
最后要说的是,全赛的三天三夜和美赛的四天四夜给我留下了深深的印象。我永远忘不了那些天为了做出成果所付出的艰辛的努力。在大学的学习生活中,有这样一段体会是很美好的。今后无论遇到什么困难,只要想想那些天的奋斗,一切困难都会变得简单。希望有更多志同道合的同学、朋友们参加到数学建模中来,体会数学建模带给我们的乐趣!
参加数学建模,终身受益!
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zeroth
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同摘自【竞在北邮】
MCM&ICM(以下简称美赛)是一年一度全世界各国大学生的数学建模赛事,由美国数学与应用数学协会举办。可以说参赛的都是全世界最优秀的大学生。能代表自己的母校参加这项赛事,且不说得奖与否,参赛本身就是一种荣誉。与大家熟知的国内赛事——全国大学生数学建模竞赛(以下简称全赛)相比,美赛的命题有更大的开放性,但是同时也注重对于模型的数学基础的论证和说明。由于参赛时间是四天,比全赛多一天,所以参赛队也就可以有更多的发挥空间。可以说完全是天高任鸟飞,海阔任鱼跃。当然,另一方面,由于题目和参赛论文都是英语书写,而且题目难免和美国国内的国情相联系,这会成为中国学生参加这个竞赛的一个语言门槛。
要说到收获,如果竞赛带给我们的仅仅是一纸奖状的话,那么在整个学习数学建模期间,我们获得的是各方面的能力和信心。首先,数学建模将所有数学知识联系在一起。我的专业方向是通信工程,数学基础课程有高等数学、线性代数、概率论、随机过程、数理统计、复变函数、数理方程等。数学建模的并不是一门具体的数学课,而是一门将所有我们学过的数学知识还有现实生活串连起来的课程,在学习数学建模之后,突然发现原来我们的世界可以用如此美丽的数学语言来描述,原来枯燥的定理和公式竟然和我们的生活吻合的如此之好,原来世间如此之多纷繁芜杂的现象之后竟然有如此一致的数学本质。在学习专业课时也发现,伟大的先贤虽然故去百年,但他们伟大的智慧,以及智慧的结晶却可以以数学模型的形式留在世界上,留给世人敬仰。其次,数学建模提高了计算机的应用能力。上大学以后,由于专业的关系,专业涉及的计算机类课程有C++、数据结构。和同学组队后,我选定自己的专攻方向就是模型的计算机辅助求解。而自己专业学习时学到的东西还远远不够,在贺老师以及热心学长的指导下我开始系统地接触计算机算法和数值方法以及数值计算平台MATLAB。当我慢慢打开这扇门,渐渐发现门后的广阔的世界。计算机的应用可以极有效地协助我们工作,极大地解放我们创造思维,从事复杂的数学模型的研究。再次,数学建模使我们学会团结与协作。数学建模比赛是由三个大学生组成一支队,通过紧密协作,在三天的时间里独立完成参赛论文。所以团队精神在这个竞赛中显得尤为重要。这是和以往我们遇到的所有学科活动和竞赛中的最大区别。在整个过程中我们学会了如何与队友紧密合作,如何做一个让队友信赖的队员。当然,在这个过程中我也交到了不少好朋友。
我认为参加美赛最大的关键在于突破语言关。我并不是指其他方面不重要,而是有贺老师悉心调教的北邮的精英们在其他方面具有获奖的实力是毋庸置疑的。但是,对于大家来说要在短短四天内写成一篇能获奖英语的论文确实是很大的挑战。第一个难关就在于审题。当时我们选题为ICM,2006年的题目本身就很长,以至于很多同学都对这个题目望而生畏,我们拿到题目的时候也对题目的理解没有把握,但是我们三个都相信,这个题目很有可挖掘的深度。于是我们第一天基本全部都用于审题了。所谓磨刀不误砍柴功,审题的关键也在于此。然后就是写论文了。这是长时间的功夫,需要积累。除了平时的英语基础,在美赛集训时,我们还阅读了大量优秀论文,也包括我们在网上找到的两篇优秀论文全文。赛前我们模拟时就以实战的态度练习写论文。这些都对参赛论文的写作相当有帮助。
最后,我还是那句话,参赛本身就是一种荣誉,学习数学建模的同学们都应该克服学业时间紧的困难努力争取参加美赛。同时,我们也不应该以成败论英雄,无论最后获奖几何,都没有能力和心智的提高更值得我们欢欣和鼓舞。在面对困难时,我们也会因为有过这样不寻常的参赛经历而比别人更能克服困难。所以,祝愿我们参加数学建模的同学们都能从竞赛中终身受益。
同摘自【竞在北邮】
数学建模这个竞赛在北邮是非常受欢迎的一项竞赛。参加的学生在大二上期和下期选贺祖国老师的数学建模这个选修课,然后参加大二暑期的培训,在大三上开始时候参加建模全国赛,再在大三上期自己准备加上每周一次的培训,在大三寒假参加美国赛。全赛是国内举行的,数学学会发起的,高教社主办的建模竞赛。美赛是美国数学学会发起并组织的国际性的建模竞赛,当然后者要高一个档次。
两个竞赛的区别我想也没有必要谈得那么多。因为只要你想知道是可以通过很多途径知道的。我想谈的是,全赛比较死板,它甚至出了参考答案这个东西!!美赛比较开放,适合美国人的想法。我想表达的是,要体会两个竞赛的区别,你才能在竞赛中发挥出你的最好水平。当然在参加全赛之前就完全没有必要想那么多了,按照全赛的思想去准备就好了。在全赛中就要按照题目做,题目叫做什么就要做什么,不要想些很新的想法,以为是创新,不是的!必须完全,非常完全的付合题目要求所做的东西的情况下,用别人很少想到的方法解决,注意是完全解决了题目问题的情况下,这个可以算做创新,而美赛就不同了,你可以不用太在乎题目的描述,当然要多读几遍题,我说的是不要太在意,而不是不管题目的描述。
以上这些话对没有接触竞赛的人来说是很抽象的,参加的队员,特别是那些用心参加了的队员,花了一年多的时间才有这些体会,别人是体会不到的。其次我想谈谈,参加这个竞赛什么重要。
竞赛有三个人组队参加,队里的三个人分别主要负责建模,程序,和论文,三者缺一不可。遇到一个问题,首先要用数学思想去描述它,这个是建模者的事情,模型出来后需要用程序计算,这个是程序者的事情,东西做完后是以论文的形式提交的,这个是论文者的事情。但是三者之间绝对不能完全分工!!注意,绝对不要完全分工!!如果只有一个人建模的话,做出来的东西肯定不好的!分工是需要的,但是不能明确分工,尤其是建模,三个人都需要有思想。论文这个东西,如果你不是特别擅长写作的话,肯定不能在规定时间内完成的。所以最好两个人写,三个人也是不建议的,因为毕竟论文这个东西,如果多几个人写的话就显得不够上下紧凑了。论文的总的框架只能由一个人完成,另外一个人在这个框架上填充部份内容,绝大部分还是应该由一个人来完成的,这些话在去体会竞赛的时候都会意识到的。最重要的是建模,三个人都应该有思想,思想是最重要的,培养思想就是准备竞赛时最重要的!
从投入这个竞赛起,也就是大二上开始参加贺老师的课程开始,就应该尽量听贺老师的课,他教了很多建模的方法。接下来的暑期培训是非常重要的,从这个时候你开始实践,才真正开始理解数学建模的精髓――思想!培训完后很多同学会回家,当时我们几个人没有回去,留下来学了不少东西,我们认为这段时间收获是最大的。需要学的东西很多,你根本学不完,但是我作为写程序者,我推荐大家学的是MATLAB,基本的几个数学工具箱。画图是很重要的,一定要掌握。该学什么到时候你们自己就明白了,关于两个争论得比较多的话题我谈谈自己的看法。神经网络,遗传算法,蚁群算法,这几个高级算法,建议要学遗传算法(如果你打算用心学建模的话,如果你打算把整个假期投入建模的话)。其他的几个算法,华而不实,真正到用的时候不会起到太大效果,但是如果你纯想学知识的话,这几个东西都是好东东。
假期过了还有培训,两次培训的内容相差不大,几乎都是老师在分析一些东西。听就是了,肯定会有收获,但是最重要的一点,你没有任何实践的机会,实践的机会得自己把握!参加竞赛之前一定要有一次,最好多次,的模拟!非常重要,你可以什么都不学,但是你绝对不能不模拟,要把模拟当作竞赛来做,做完模拟后要分析自己的成果,然后看参考答案,看最优秀的论文,想想!!什么都想想,收获是很多的。等到你参加完竞赛后你才知道什么是数学建模的话,你就太失败了,如果你竞赛之前就已经理解什么是数学建模的话,你肯定拿奖!理解这个词,就靠大家慢慢去体会吧。
准备工作
以上东西写得很乱,希望您在一定程度上了解了这个竞赛之后再看。下面呢,我就写写怎么样才能让你真正进入到这个竞赛中来。也就是怎么培养数模思想,这个贯穿整个准备,竞赛的point!
很多人认为数学建模竞赛是个牛人的竞赛,其实真的不是!!也不要以为自己数学差就不能把数模搞好,也不是的,两者之间的关系很小的。参与它,你会发现其实它很美丽(我实在不知道用什么词)。不仅可以学到很多实际的东西,如另外一些非常实用的数学知识,一些计算机算法,最重要的是,学会了遇到问题,分析问题,解决问题,呈现结果的基本方法,而这些在以后的学习和研究中是非常重要的。举一个很简单的例子,一个人想从北京到广州,通过各个城市,正常的人会选择先去石家庄然后沿着京广线南下,如果要用数模的方法解决问题的话,你应该首先想到最短路径,因为我们的目的是越快到达广州越好,于是建模成数学问题:从北京到广州的最短路径。这个是一个非常简单的问题,问题复杂了后,比如走上海那条路,假设那条路更好走呢?或许别的路可以更快的到达。所以,我们该考虑的是最短时间。这种思想的培养是最重要的,需要大家在准备的时候不断的去体会。最快的方法呢,就是上面所说的,模拟。但是注意,一定要用心去模拟,分析题,认真完成题目,一定要认真,然后总结,看别人的做法,评价别人的做法,看参考答案,一个都不能少,一个都不能马虎!!对于美赛也是一样的,这一项就等到全赛后再做吧。
走过这两年竞赛,感觉数模,对于每一个人来说的,再强调一下,最重要的一件事情是,思想!一种遇到问题该怎么想的感觉,这种感觉在一两天之内是培养不出来的,需要多看几篇论文,分析一下,自己深刻的对几个问题分析,解决,然后再分析,也就是我上面提到的模拟。时间越长,对数模的理解应该是越透彻的。
强调了那么多遍模拟,并不是要大家一味的去模拟,模拟能给你带来什么?如果你还不知道,从头读我写的吧。在你需要的时候模拟。我最后的建议是,在上玩老师的课程后参加培训,培训完成后来一次模拟,让你意识到数模建模是什么。然后在假期里面补充自己的知识,包括各种建模方法,各种计算方法。然后在第二次模拟前模拟一次,考验一下你学到的东西,然后第二次培训,完后再一次模拟,就可以竞赛了。每一次模拟,一定用心做完每一个步骤,否则就别做了吧,用处不大。对于假期,我的个人建议最好就别回去了,即使回去也不要超过10天,你过后回忆的话,真的会过得很充实的,其实我现在回忆起来我最近的几个假期是我这辈子最充实的!!包括51和十一哦!不要以为我是一个学习狂,我只是喜欢这样的感觉而已,充实的感觉。
写了好多,但是我真的不知道我写了什么,认识我的人都知道我语文差得无法想象。呵呵。我希望我表达出来的一点是,数学建模对我的帮助很大,我也非常喜欢,甚至是爱,这个竞赛,我认为它是我在大学做的最有意义的一件事情之一。绝对终身收益,非常明显的一点是,它现在正帮助我做很多很多事情。另外一点是,千万不要小瞧自己,一定要去尝试别人做过了收获很大,你还没做过但是想做的事情。说得太抽象就不好了,以后的日子太长,大家慢慢体会吧,呵呵,跨出第一步是非常难的,走多了之后,你会发现其实很简单,关键就在第一步!不要怀疑自己,我说一个我个人认为的事情吧,贺祖国老师在选拔参赛人员的时候是非常简单的,我个人认为只要你态度好你就可以参加,他不会淘汰你,他是在发现那种自己淘汰自己的人,如果你的懒惰,你的放弃被他发现了,你才会被取消参赛资格。
呵呵,本来是要我写美赛的,直接写了那么多,最后谈谈美赛吧。做美赛时就一定要付合美国人的胃口,我个人认为一句比较经典的话(我说的,请勿全信):出题人在出题时一定费尽了脑子,他最担心的一件事情是他对题目的描述限制了做题人发散的思维!所以,我们做题是就不要过多的考虑题目了。只要不非常偏题,只要你做的东西前后衔接,做得精彩,ok,肯定一等奖。而如果在全赛中偏题的话,是件很郁闷的事情。还有就是,美赛中的论文是件大事(全赛也是呵),要尽早写,最好是在第二天开始就开始不停的写。不要以为时间还多,毕竟我们不是以英语为母语的,问题多着呢!美赛中思想就更重要了,我觉得想法好的话,就可以拿奖了。再强调一下吧,做好一点,而不是题目中所提到了全部问题(I mean, in the ICM),你就可以拿奖。不用在乎说,有6个问题呢,6个问题在四天内全部做好,您觉得可能吗?这些东西你在看了一些优秀论文之后就明白了,看了后你会发现,这不扯的吗,还有那么多东西都没做还拿了outstanding??还有更扯的呢,完全不按照题目做他也是outstanding!自己慢慢去发掘去总结吧。我没参加MCM,但是我认为对MCM来说,最好的办法是由小模型向复杂模型过度(前后两到三个模型)。得出结果,分析模型,分析结果。还可以两个独立的模型之间分析,对比。对比,是很重要的,在全赛中和美赛中都是非常非常重要的,有对比和没对比可以让你的作品相差一个档次!!
另外,大家看类似的文章的时候一定要清晰头脑,不要全部相信这种“经验”,经验是自己总结出来的,看看就行了,能体会到的东西就接受,不要刻意去做,那不一定适合你,但是有一个经验是适合每一个人的,那就是,do it,do it right now hardly!!用心做,努力做,没收获你信吗?我不信!用好你大学的每一点时间,大学生活会很精彩的