关于09-10年美国数学建模大赛参赛经验

  • 2010年美国大学生数学建模竞赛一等奖
郝维托·北京理工大学
2014-11-19
阅读数4781

笔者于本次美国数学建模大赛荣获一等奖,现将参赛经验罗列如下:

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第一点:队伍的组合是迈向成功的第一步

古人有云,作战看天时地利人和。如果把数学建模看作一场战斗的话,那么参赛队员们应该对这些予以重视。

首先是“天时”,美国数学建模大赛是在寒假期间举行,由于老美不过春节,所以参赛队员一定要把自己的时间计划进行相应的调整,别老想着过年,舍不得家里那点年货,有所舍才有所得嘛!

其次是“地利”,这点似乎没什么好说的,学校肯定会为参赛队员安排了专用的比赛场所,绝不可能冻坏大家的!

最后是最重要的一点“人和”,我在这里提到的“人和”当然包括人心齐泰山移之类的大道理了,但是我要强调的一点就是,队员之间必须保持“冲突不断,和解不断”。队员之间可以保持意见的不一致,但是必须围绕一条折中的主线找到平衡点。意见不一致才能将思路打开,把主线理顺,把可能的BUG都想到,把可能的小错误都排除!但是最后都必须回归到主线上,这里涉及到一放一收的过程!“放”很容易,“收”就很困难了。这要求队员在一开始组合的时候必须学会互相包容与妥协,这个可以在美赛前期经过磨合达到一个好的效果,实在不行就得考虑换队员了!以我们队伍来讲,笔者与我们队伍的一个队员经常保持冲突状态,基本上见面就吵!当初还有一支队伍拉我组队,但是我拒绝了,保持着这支队伍,因为我一开始就意识到只要拿捏的好,我们队伍的这种状态不仅没什么大碍,相反恰恰是个拿奖的优势。事实上在这个过程中我收获了本次比赛最让我自豪的一点就是我彻底改变了以前目中无人,夜郎自大的陋习,懂得了包容和团队精神的重要性!

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第二点:一些具体的比赛小细节非常重要

所谓细节决定成败,这一点老美似乎看的比我们还要重,事无巨细,把该做的做绝了咱就成功了!

首先是选题,比赛其实就是做一个题目,跟平常是一样的。选题就是选三个队员都觉得正常的,有的说的,容易上手的题目!至于有人信奉的C题容易拿奖这一信条纯粹是胡扯。就拿我们队伍来说,我们当初选的题目特别偏重物理学,原因是该题目清晰,容易上手。最重要的恐怕就是我和另外一个队友的大学物理学的很扎实,碰到如此对胃口的题目还不兴奋的狂抖,马上选之!哪管什么交叉学科的C题!

其次,就是具体分析题目建立模型求解了。这些都是老生常谈,相信大家只要是来建模的都应该知道怎么操作。我在这里要说就是无论操作到哪一步,每一个队员一定要保持在busy的状态。这里可以制定一个规则就是每隔一段时间,让队员自己报告自己在干什么,目的是什么!这样不至于浪费时间,并且随时进行调整,将大家的工作往主线上来靠拢!

另外,笔者下面要着重谈谈写作。着重谈这个的原因相信每一个准备参加美赛的同学或者已经参加美赛的人都明白。数学建模的任务一般含有三个,数学模型的建立,算法程序的实现,以及文书报告的书写!国内比赛由于不存在语言、文化、思维习惯的问题,只要套着模板来,文书书写应该是没什么问题的,因此重点就在大家建立的模型和算法实现上了!但是美赛就不同了,除了以上两点,影响非英语为母语的参赛队员拿奖的最大因素恐怕在于写作了。附加上写作的一点感想。

写作要领1 直观

老美尤其钟爱直观的东西,何谓直观的东西,对比文字信息,人们更加喜欢图像,表格,甚至视频!无论在罗列参数信息,实现的方法,最后的结果等等请首先考虑能否用上面介绍的这些形式来完成!始终记住自己是中国人,写英语是不可能地道的如同土生土长的美国人的!举例来说,我们在开始写报告时首先就用几幅Auto CAD制作的3D图片将整个物理过程表达了一遍,而不是大段大段的文字来描述。无论参数的意义,以及得到的结果统一装进表格,甚至得到的结论也分条装进表格!要把整齐划一的装修工作做绝!

在算法实现的时候如果能够得到曲线图像,千万不要错过!这些就是卖点!把相关的信息进行标签一样的注释,然后把不同的曲线用不同的作图方式来进行区别对待(这里就需要大家对Matlab有相当的认识)。举例来说,我们当初做的是关于球棒的最佳击球点的寻找,我们对不同的击球点,不同的棒,都进行了模拟,得到大片的数据和曲线图像。数据就用表格装起来,图像就仔细标注分别罗列并进行解释。在做球棒振动部分的时候,我们用Matlab编写的程序直接实现了振动的16帧图像的播放,在求解振动的4阶偏微分方程的时候,也是通过Matlab算了好几个钟头画出了一幅特别“花哨”的三维立体图像,这些都是为文章增彩的地方!

写作要领2 清晰

在具体写的时候写手一定要清楚的认识到每一个模块大家在干什么,目的是什么,然后按照一定的逻辑顺序串接起来,千万不要做了什么就写什么。要做到该删的地方删,该跳过的地方就跳过,该补充的补充,甚至可以先斩后奏。写手在大家确定了主线之后始终把握住这条主线,对大家的成果进行筛选。比如这次比赛我负责了大量的写作工作,在这一过程中,我基本上把GRE写作的要求和方法全部用上了。整个写作思路就是给概念,定标准,为什么,怎么做,得到了什么,怎么改进。比如这次建模就是首先定出什么叫做最佳击球点(给概念),然后围绕最佳击球点给出这些击球点的基本属性(定标准),对于这些基本属性从数学或者物理学给予解释(为什么),根据数学或者物理的解释开始用各种算法来找这些击球点(怎么做),然后是根据找到的这些击球点来模拟以及解释利用最佳点击球时会发生什么(得到了什么),根据发生的一些现象再与现实的问题进行联系说明,并对之前的模型进行总结(怎么改进)。这样就基本上实现了文字信息的模块化,把基本的思路很好的体现了出来,至于具体的用词和语法,只要不错的太多太离谱,老美都是可以理解的。

写作要领3 生活化

?将写作内容生活化当然不是什么都说,大量的修辞,甚至嘲讽,鄙视,粗口也都一一呈上!我这里是想强调老美其实是很喜爱和蔼可亲的写作风格的!当然我们不可能将一篇数学建模论文写成日记什么的,但是大家如果读过外国人写的教科书就知道这其中的奥秘所在了。他们总是用一种幽默放松的姿态来描述或深或浅的道理,并且乐此不疲。在这次建模的时候我们基本上就是借用了他们的这种写作思路,将整个报告生活化了。举例来说,在摘要里面我们就直接套用篮球巨星乔丹的一句名言,改装后用在棒球赛场里并以感叹句放在句首,进一步描述了坐在电视机前看棒球比赛的球迷产生的几个疑问,这些疑问当然就是题目要求我们解决的。在正文里我们始终不脱离一个虚构的棒球教练的指导,并且在后文部分还附上了一封给美国职业棒球大联盟的信来总结我们得到的结论!在完成论文写作之后,我们还考虑到大量的公式又占位置,又让人感到繁琐,对公式进行了大幅度的删除,基本上只保留了定义性质的基本公式及其推导。可能有人会觉得大量的公式多么显实力啊!国内比赛可能还有这么一回事,但是做美赛千万不要这么想,我们看过的大多数特等奖论文基本上是只附带相当少的公式!大量的公式我们自己看了都觉得不舒服,更何况人家判卷者已经看了千篇一律的论文之后再来瞅这些大堆大堆的数学符号肯定是没什么好心情的。另外,本来我们是想再拍摄一个做球棒实验的视频,但是最后没有太多时间就放弃了。看到这里也许大家有点开窍了吧,那就是写作要根据判卷者的心理状态把写作的修饰工作做绝!当然,生活化不能搞的太离谱了,毕竟这还是一篇数学建模论文呢!

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第三点:不要老想着拿奖,有所收获就好。

我们队伍的三个人都是准备考GRE的人,做美赛前,做美赛时,做美赛后从来聊的都是单词看得怎么样了,准备申请哪个学校啊什么的,看上去压根就不像是做美赛的人。我接队友打来的获奖电话时正抓着头发纠结GRE阅读题,挂了电话之后继续抓头发,继续纠结GRE阅读题。说这些是想告诉参赛队员们平淡的心态也是很重要的。美赛也就是那么一回事,没拿奖的不要失落,拿奖的也不要过于得意,最重要的是自己要有所收获,不管结果怎么样,大家牺牲春节来比赛就已经是英雄了,都是上进的,都是好样的!

最后, 希望我的这点点经验之谈能够帮助到往后的一些参赛队员,也祝愿准备参加美赛的同学都能取得好的成绩,以及在往后的学习道路上都能拿出参加美赛的精神不断努力,有所收获!


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