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数学建模_-_美赛经验谈
2012-04-05 00:00 数理学院  本站原创   (点击:)

数学建模——美赛经验谈

不知道大家有没有看过《越狱》,呵呵,一般思路缜密的人都比较喜欢看这部戏。这部戏很长,也历时了4年才放完大结局。 今天的主题我们也从越狱的角度开始,阐述美赛!

做什么事情都要讲目的,我们不能像中国国家足球队那样每次比赛完都说一句最没骨气的话:我们是来交学费的!

目前在座的400多位学生,都是来参加美赛的,每个人的目标都不一样,有人要拿Outstanding奖,有人希望拿个SP就满足了。而目的都是一样的。就是要完美的完成竞赛论文,交出一份无悔于青春的答卷。

还记得《越狱》里的Michael在进入监狱前的准备工作吗,从第一季一直到第二季结束,他把所有的准备工作全部都纹在了身上。可以说贯穿了前两季的所有的一切行动都是和他前期准备工作密不可分!我们知道:机会都是留给有准备的人。既然我们目的明确了,那么我们要进行充分的准备!

What , Where , How , Why.历年参加美赛的同学在竞赛中都会用到这4个词。

1. What:大家选什么题目?比赛开始、结束时间是什么时候?

2. Where:参考资料那里去找?数据、文献在哪里找?数学中国的参考资料哪里可以找到?

3. How:竞赛时间怎么分配?怎么建立模型?怎样建立思路?怎样书写求解程序?

4. Why::数据为啥不提供?为什么我想不出来?为什么这个题那么难?

诸如此类的问题还有很多。我们很是奇怪:为什么问题都要拿出来问?自己不去独立思考,不去独立解决。这可是竞赛呀!假如说越狱中的Michael,把问题都拿出来问狱警、拿出来问同室狱友,还不被直接K.O.!后来我们也想明白了,这些情况的出现源于国内的应试教育,源于大家的被动学习!更具体一点说,大家在赛前没有做好充分的准备!但是怎么准备?问题又来了。大家都很困惑,我们也很困惑。大家的困惑是怎么准备,我们的困惑是我们把方法教给大家,大家会统一按照我们的思维去处理问题!这样下来,我们的压力很大。说错一句话,影响就会巨大!

每个人、每个团队应该形成自己的思维方式,这样才能在竞争中脱颖而出!

首先:你要充分地认识什么是MCM/ICM,如果大家没有阅读竞赛规则和参赛帮助的话,那么在培训后你就必须去读!因为很多问题都在那里面已经说明了。如果将这些问题再拿出来问:只能说你对自己不够负责了。

看到竞赛规则,你必须做的事情:

了解时区差异。建议:将你的电脑时间修改为美国东部时间:北京时间比美国东部时间快13个小时,也就是说美国东部时间为晚上8点,那么北京时间为第二天早晨9点;另外在你完成论文准备发电子文档的时候,请将电脑调为美国东部时间,有个别邮箱发邮件给COMAP的时候,其收到的邮件显示时间为北京时间,官方会误认为你晚交卷的!

按照规则,在竞赛前你(或者指导老师)必须要登录报名系统,确认你的报名信息是否正确!(注意,这个必须在竞赛前,竞赛开始后将无法更改。)

1.姓名:First Name表示的是名,Last Name表示的是姓,比如,张小明,如果你填写:First Name:XiaoMing,Last Name:Zhang,那么以后获奖证书上的名字格式为:XiaoMing Zhang,反之则为:Zhang XiaoMing;按照国际惯例,正确的为第一个。有时会有Middle Name,这个不需要填写,通常对应外国人的教名。

2.学校:历年的获奖名单上,有的中国的参赛队将学校名称使用汉语拼音填写,有的国籍、省籍没有标明,这样填写容易产生歧义,不便于查找结果!请仔细确认你学校的英文名称(请不要用缩写),并且确定你填写的国籍为:China.

3.确认修改无误后,Print out your team’s Control Sheet and Summary Sheets,这个在邮寄纸质论文的时候需要用到 !

准备你的计算机。一般一个组需要2到3台计算机;如果是实验室机房的话,请要求指导教师联系机房工作人员,将计算机的还原系统、还原卡,通通清除掉!很多时候,你正在编程或者写论文的时候,可能出现突然死机、断电、重启,那么你所做的工作就功亏一篑了!当然使用自己的电脑最为方便,笔记本有电池保证,可以防止突然断电。条件好的学校为每组配备三台电脑,注意其中一台必须为写论文专用。

下面讲些具体工作。

一、 测试网速

比赛的时候,有三个网站是必须上的:comap.com、madio.net、google.com.要保证你在竞赛时候必须能够访问。怎么测试?在命令提示符下输入:pathping www.madio.net然后回车。我来解释一下,结果每行前面的数字叫做“一跳”,“一跳”就是经过了一个路由器转发。请注意:pathping到网站所经过的跳数越少越好。在竞赛的时候,有的人会问为啥数学中国打不开?呵呵,除非是我们服务器的问题,一般来说都是用户网络的问题;比如说,我这里是11跳,而你那里为30跳,由于服务器带宽是固定的,访问根据用户网域速度优先选择跳数少的。也就是说有大量用户访问数学中国网站和COMAP官方网站的时候,当在线用户超过服务器的负载量的时候,服务器会拒绝跳数多的用户。有啥好办法没?

1.去下载网络加速器,推荐用:统一加速器,呵呵,第一次使用有免费7天的时间。

2.派一个队员在比赛时去网吧,一般的网吧都是光纤接入,速度不是一般的快!

3.找合适的代理软件、翻墙软件。

二、 电脑软件安装及使用

1.专门用于写论文的电脑:不要上网,切忌,也不要安装什么游戏,使用前请彻底杀毒,也不要安装QQ!安装软件为:Word、Adobe Acrobat Professional(用于Word文档转换PDF)

2.数学中国论坛上有最新的Word模板,请下载保存在你的写作专用电脑上。

3.其他两台机器,除了安装你编程所需要的各种数学软件外,请安装PDF阅读器、迅雷软件(假如你机房没有限制迅雷端口的话)、QQ、搜狗浏览器(教育网专用)、翻译软件等。

4.一般说来要在赛前准备你常用算法的代码包,放在这两台机子里,便于竞赛时快速编程。

5.搜索资料,就在这两台机子上,有些浏览器会把你登陆网站的账号及密码保存,自动登录或者一键登录,请在赛前,收集各大文献数据库的登陆入口,并保持能够登陆、访问、下载!请用个记事本将各大文献数据库登陆入口的网址、账号、密码统统复制下来,保存。在竞赛时快速访问,或者保存到浏览器收藏夹内。一般说来,在竞赛时,这两台电脑同时搜索资料。第三个人分析题目,并且画出关键词(不会汲取关键词的,请看第一期培训内容),以便提高给其他两位进行搜索之用。

6.关于QQ群及数学中国论坛的使用:这里声明:我们数学中国的QQ群只用作发布最新参考资料之用,在竞赛时不得在群里讨论赛题、提供思路、共享模型、宣布答案。数学中国论坛,在竞赛期间保持静默状态,所有主题全部审核,我们只发布有关赛题的参考文献、数据、网友不得发布有关赛题的讨论及答案!(PS:在竞赛时,有COMAP官方人员会24小时盯着数学中国论坛及QQ群,请遵守竞赛规则,不要存在侥幸心理。)

三、 其他一些准备的事情

规定学生必须提前到校,因为很多事情要你去做:

1.确认比赛场地,准备电脑;

2.去买些饮料、咖啡、奶茶、零食等;

3.去图书馆把所有关于建模的书籍都搬过来,并且在竞赛时确保图书馆开放!

P.S.这里说明是:请将你所借的数学建模、数学模型等书籍的目录页复印,并且标明各个数据、各个算法的位置;例如列举清单:神经网络算法:在某某书上,第几页讲到!这些都是有助于你快速查找资料的!

4.有音乐细胞的同学,可以下载一些轻音乐,在竞赛休息时听听!切忌勿用电脑播放,用手机或者MP3等。呵呵,这些准备工作都做好后,基本上OK了。

四、 竞赛前这段时间干啥?

1.每天必写一篇小英文日记。提高写作水平!

2.每天去浏览一篇特等奖论文,并且按照作者的思路,将其模型在电脑上模拟、编程。

3.每天晚上7点后请到数学中国参加《每日抢楼签到》,确保届时有体力下载需要的资料。

4.尝试数学模型论文搜索、按照《数学中国培训:信息检索实战篇》去收集一些论文并仔细阅读。

5.利用此段时间进一至两次模拟竞赛;竞赛结束后,各个小组互相交换论文,自己作为评委去看别人的论文,提出优缺点、并提出改进方案!呵呵,用毛主席的话说,要自我批评和互相批评!

五、 团队配合

在竞赛前你必须要确认你在团队中扮演的角色。角色有三种:程序员、论文撰写者、第三人!就像越狱中的每一季、如果单靠Michael一个人,到死也别想从监狱里出来(不过最后Michael还是死在狱中)。这里谈到角色,就像游戏里,有法师(用魔法攻击,血最少,魔最多)、战士(用肉去抗,血最多,攻击力最强、防御能力最差)、治愈师(给团队加血,中等职业,没血没魔,却可以群疗加血)。每个角色都有自己的弱点,同样每个人都有每个人的优点,适当的选择好自己的角色,事半功倍。

1.程序员

任何成功的团队都需要做大量的编程工作,基本上模型的实现都是发生在电脑上的。程序员必须首先应用模型产生数据,然后编码算法来处理这些数据,并最终实现比较算法。你不真正通过第三步,你永远不会知道这是怎样的工作。这将涉及大量的编程和调试。

首先你确定知道用什么语言来编程,并且你已经可以灵活掌握它。无论什么可以完成工作的软件都可以。

第二步,常用的数值分析方法及算法对于你来说就是“葵花宝典”。在竞赛期间,如果你做连续问题,或者离散问题,这些方法对你来说是最重要的。一整套插值算法例程及源代码都是你需要的。这就是你在编程的时候需要看的。所有的数值分析程序库都可以在网上找到,所以实际上你并不需要单独编写。

2.论文撰写者

虽然程序员的重要性以及他或她该怎样完成这些工作,但是最终在程序中所写的东西并不意味着会起作用。虽然你可以将程序代码写在附录中(电子档不能附代码),但没有人会真正的阅读它。论文是你的团队的参赛依据。不在论文中表述,就不会对比赛结果产生任何作用。

论文必须要书写清晰。也就是说要简练、准确。你不需要把事情复杂化——任何人都可以做到这一点。你的程序已经足够复杂了。 作为论文撰写者,你的目标应该是使一切尽可能的简单。

在最后的阶段,论文写作应该是一个完全的团队工作,但必须要有人起带头作用。论文撰写者的目标应该是在第三天中午之前彻底完成一个论文的草稿,要覆盖所有的方面。

你必须让团队中的每个人都来评判论文的每一个部分,其中最困难的是,学会在做评判的时候不掺杂个人色彩。完全没有个人色彩的写作是很困难的,但竞赛却要求这样。作为论文撰写者,你需要写一大块文字,然后找他们评判,并得到反馈,再修改,反复这样。写作,重写,反复重写。一篇优秀的论文其语言都是言简意赅的。

作为准备,你最好阅读历年竞赛的特等奖论文,这是非常重要的。这是唯一的一个渠道,当你阅读完一篇特等奖论文后,尝试猜猜评委们的观点,尽量与评委们保持一致!

熟悉一种公式编辑软件也是论文撰写者的职责。当然,你还必须知道怎样输入公式、标题/副标题、列表等。

3.第三人

写作是在竞赛中取得好成绩的基石,编程几乎是同样的重要,但是还有许多其它重要的工作。为了让团队获胜,所有的3个人必须全力以赴,因此,第三人必须寻找一些事情去做。

第一个大的工作就是资料检索。找到尽可能多的有关于问题的资料,尽可能多的解决问题的方法。为了能够在竞赛中应用,资料检索通常是非常具体的。从数学书籍中挖掘出一些能够在计算机上应用的东西。到所知的数值分析算法库,寻找你能够用到的东西。

你应该参与写作。作为论文撰写者的一个辅助,确保每一件事都非常清楚。每件事都流畅、自然。不仅仅是一个论文的读者。而应该是论文的合作完成者——记住每个人都应该参与论文写作。

计算机的工作——你能编程吗?如果不能,赶快学习!如果一个队中有两个人具有编程能力,那是一个非常不错的组合。参与数学建模竞赛,尽你所能多学习一些。如果你能帮助编程、调试,你绝对应该!如果你了解的不多,你就必须回到数据收集阶段。大约在第三天早晨,模型必须被冻结,你需要参与结果的精度调整及模型检验工作。这部分是评委除摘要及建立模型以外的第三评审重点。

4.团队精神

在竞赛中,一个成功的团队必须使得每个人在每一分钟都能发挥作用。这一点尤其要提醒团队中的低年级成员。如果你是一个大一或大二的学生,并且团队中有一名或者两名高年级的成员,那么寻找一条为团队做贡献的途径并不容易,留在繁重的工作当中,当其他的人表现得像一个专家的时候,插入你的重要观点。

你必须保持自己参与,因为有太多的工作,如果没有你,或者你仅仅开了一半的油门,你的团队都不可能完成。如果你发现自己正处于这种情况下,你应该找到你的队友们,并直截了当地对他们说:"我应该做些什么?我又如何能为团队作出贡献?"如果你是一个团队中的高年级成员,不要事事都亲自去做。

与你的队友一起工作,不要担心把工作授权给别人。所以,如果你是一个大一或大二的学生,你应该做什么?你如何能为团队做出贡献?在团队中,你应该扮演一个怎样的角色?首先你要保证你可以理解你的团队用在每一个细节处的数学知识。

假设你的队友们想出了一些真正高级的算法来解决问题:

步骤一,要在论文中表述他们的想法,可以尝试首先清楚地表述给你。让他们解释每一件事,直到他们能真正说得清清楚楚。别忘了,你有可能会以最新鲜的角度来看待问题,所以不管你是不是论文撰写者,都要为论文把关。寻找一些不合理的,逻辑混乱的,表述含糊、不清楚的,然后做出一个大的质疑,直到被正确改正。一年级的同学往往更适合做一个团队的置疑者。问所有你能想到的问题。为什么你要做这一步?这是什么意思?这个方程从何而来?你们最终的论文,应该和一本教科书的风格一致,应该把你们使用的方法教给读者。当然评估一本教科书的最好办法,就是拿给一班新同学来看,看看他们是否能完全理解,或者整本书都是一些令人混乱的行话。不要让你的队友敷衍你:如果他们不能给你解释清楚,他们也同样不能期望在论文中表达清楚。

六、 竞赛时间分配

这一点也是在前面准备工作内容里容易被忽略的,但是这一点很重要,所以单独拿出来讲:以下方案仅为参考:请合理支配时间,并定制一份属于自己的竞赛时间表。

竞赛前一天

1.竞赛前的一天中午:请确认上述所有准备工作都已经完成!如果未完成,请利用一下午的时间去处理。

2.晚上,团队一起出去吃个麻辣烫或者烧烤,呵呵,谈谈这些天来的竞赛模拟的得失,要坦诚相待!虚心接受团队内的批评!

3. 10点钟必须上床睡觉,不要上网,不要打游戏,也不要想任何事情,拿着MP3听听音乐。就OK了。

第一天

1. 早晨8:30必须到竞赛场地集合。

2. 9点,下载题目,一个小时内每个人阅读题目一遍并且翻译

3. 10点,整理三人翻译,10点30分确定最佳翻译。

4. 10:30后将最佳翻译复印三份。每人拿一份,走人,到操场上大声去读题目。至于读多少,按照你的理解能力而定,至少读10遍。然后拿个笔在每到题目下列出关键词、模型算法。(参照第一期培训内容)

5. 11:30,吃饭!

6. 12:00,小组集合,讨论每道题目的理解、算法、模型。

7. 1个小时至2个小时后,讨论一致意见,确定选题!

8. 14:00,开始上网,收集资料,届时数学中国已经放出了部分参考资料。直接下载!另外不要被数学中国的参考资料所制约,要自己亲自去收集。

9. 17:00,资料全部OK,吃饭讨论相关资料的算法、模型。

10. 18:00后,开始讨论确定基础模型。

11. 22:00后,必须有一个基础模型方案出来。

第二天

1. 这段时间是必须要把数学模型及论文草稿完成的时间。

2. 合理分配休息时间。

第三天

1. 早晨,开始检验模型灵敏度及优化模型。其优化模型必须占到论文的三分之一。

2. 中午适当休息,因为22日晚上应该是一个不眠之夜!

3. 20:00前,必须要模型优化及灵敏度分析工作结束,并且论文初稿完成!

4. 20:00后,三人开始共同检查论文,并且提出各种修改意见。注意摘要在草稿及初稿中逐步完善。也就是说初稿含有摘要部分!

第四天

1. 早7点前,至少你们团队的论文初稿,被大幅度修改三遍以上!切忌用词使用Chinese English. 7点之后打印论文,并最后检查标点、公式等问题。

2. 早8点后,你要做的事情:电子邮件寄最终稿。请勿在8:40之后发送邮件,届时官方邮箱会受堵。有可能会延时收到邮件!电邮之后,剩下的事情该交由指导老师来处理了!

上述方案仅为参考,请自己按照实际情况修改!另外一旦制订了时间表,要严格遵守,切忌不要在一个问题上钻牛角尖!

《越狱》是一部不错的戏,其主角Michael是建筑工程师,他在戏里面每一步行动之前都进行了缜密的准备过程!推荐大家没事的时候去看看。你会发现你的知识很缺乏,任何事情的成功完成都需要精心的准备过程!还是一句话:机会总是留给有准备的人。

当然,在计划面前总赶不上变化,谁都不知道比赛后的题目是什么!但是我们在准备好的同时,当机立断,不被牛角尖所困扰,这也是成功的关键所在!

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