2020数学建模美赛总结

2020年数学建模美赛总结

2019年数学建模国赛也没有总结,2019年国赛的最后是国家二等奖。当时一直想总结或者斗胆写一点类似经验分享的东西,但是拖着拖着一直没干。

写分析一下昨天早上结束的美赛吧,毕竟还热乎,记忆应该不会有什么偏差。本来昨天应该写的,但是昨天没有这个想法,只是睡觉和运动了,希望状态恢复到比赛前。

赛前

我之前没想参加美赛的,寒假在家,突然看到有人问有没有参加美赛同学,想找一个负责编程的同学组队。他们两个一个英语较好,托福写作翻译分都比较高,也翻译过一些英文文献;一个负责建模,数学成绩好。两个人都是认真的同学。
不知道当时怎么想的,主要是再体验一下比赛感觉,运气好交优秀的同学朋友;我联系了他们,说了我的情况,大概就是数学建模和编程比赛的奖,于是我们组队了。

选题

由于今年比赛分为两个时间段,所以只有三个题可选,A,D,E。这也为选题减少了一半的工作量。A题是比较“正规”的数学建模,偏向预测模型,可能第一问就是建立一个复杂微分方程模型,我有点点偏向,毕竟这种模型肯定有论文写到,但是没有老师指导(赛前一个队友说,数理学院有个老师是他表哥,可以找他作为指导老师,说之前华中赛给了他队伍很多指导,我们当然欣然同意了。结果发现就是我高数老师,高数两个学期给我分93和97,讲课还听认真的。结果这次老师说他没有时间,我们就只能自食其力了。)数学方面涉及较深的话,估计就卡壳了,毕竟如果国赛遇到这钟题,很多学校数学指导组老师都会合力研究的。D题就是网络科学和运筹学的题目,在ACM比赛中做了一些图论题,虽然也不多,但是基本图论算法熟悉。对我来说,足球网络的建立的网络上数据分析较为简单,我觉得是我们队伍的小小优势。但是D的模型较为抽象,足球运动我们都不是很了解。E题我较为抵触,官方分类为环境科学。最后我们选了D,已经到了中午。

做题

D题题目中给出了一些相关的参考文献,我下载下来之后,我们就开始看。我们商量第一篇三个人都看,后面三篇每人分配一篇,之后讨论一下,相互讲一下见解。于是下午六点左右,我们开始讨论,他们的认识程度大概在标题和introductio里面,不知道一下午在干什么,好像我们都有有一节课吧。下午和晚上我模仿第一片论文的构建网络方式,阅读了文章中网络多个参数的具体含义,提取了一个passingEvevt表。第一天就这样结束了,晚上他们在干什么我不太清楚,反正任务是接着看论文。

上午我看来文献中第二种网络的构建方式,叫50-pass network,最后第一问没有采纳这种方式,只是做了一个静态网络结构,分析了多个参数,C++代码写了300行左右。我把建模思路和多个参数计算方法详细给他们讲了一下,一个多小时吧,期间也有大家的讨论,挺不喜欢那个“负责建模”同学的思路,很主观,有一些不切实际,不考虑数据中是否可以得到,然后武断地给分析出来的数据一个权值分配,而且经常没理解题目要我们干什么,看文献速度巨慢(可能没有看吧,疫情影响,天各一方,也不了解大家具体在干什么),理解能力也不行,每次给他分配任务,半天后大多数回复是我不太懂这个怎么算,这个文章好复杂,这个里面什么都没说,他之前参加过华中赛,说建模都是别人干的,估计就是打杂吧,我渐渐认识到他真的是打杂呀,这就不要说自己可以负责建模呀!原谅我在这里发泄情绪,比赛中还没多少情绪,只是不断建议他接下来干什么,当论文提交的早上和现在写文,还是有一些情绪。我个人比较死板,心里只接受不同文献中出现的指标和参数,这样应该也不太好。
由于两个队友都有课,要听课(可能低年级学生比较乖吧,录播课我觉得比赛完看也可以呀,对了他们是材化学院的,大二。我的课比较少,只有一节直播课。)也耽误了不少时间。

算了,不写这么细致了,写的好累呀。。。。

负责“建模”的队员,用我提供的数据画了一个足球传球网络图,统计了一下实际排名,看了一点论文,基本都没派上用场,期间参与多次讨论,基本没怎么说话,写了第三问的三点建议,写了论文中问题重述。本来要他写模型的优缺点,开始写了四十来字,要他重写,学优秀论文的写法。他之后写成,优点:简洁,准确,数据多之类的,每一点用一句话解释,缺点:简单,主观。作罢,我只好重写了。在最后一天晚上,由于没有什么他干的,其实论文上面还要需要工作,这位同学也是最早睡觉的同学。

负责写论文的同学,可能对科研写法看的比较深刻,太短了,计算过程基本都没写,直接来一个结果。由于到最后一天晚上才写了五页左右吧,也无力回天了。一个模型我代码写了一百多行,公式好几个,最后只占论文中半页,也没办法了,就这样吧。最后只有12页。一大原因是,我负责看论文建模和写代码算数据,每一问几个出的较慢,前三天两问建模工作才搞完,部分结果第四天上午才提供。写文论的同学英语和word都用的挺好的,没有建模经验,这样已经不错了,不足的就是有一些公式和字母没有math type编辑,公式的排列也较为简陋,最后时间问题,格式也没来得及好好整理,语言更是没有时间修饰了。(最后我写的summary,第三问部分建议和第四问,优缺点都是直接机器翻译的,稍微修改了一点)

负责写代码的我,建模和写代码,还有结果的图形表示,summary,第三问部分和第四问,优缺点,引用都是我来的。代码最后C++写了500+,和matlab吧,matlab处理向量矩阵数据相比C++确实方便一些,但还是喜欢写C++一点。(可能算违规吧,我找我姐做了四个图,感觉excle的图比matlab画的好看)如果在一次数学建模中,工作量这样分配的话,建模:写作:代码=4:4:2,我至少负责了65%的工作吧,当然可能是吹嘘自己,每个人往往更能看到自己的工作和努力。在家四天,有时候确实有懈怠,例如在门口晒太阳,跑去跟家人看看电视,和我姐感慨,我们改退赛了之类的。

当凌晨五点一刻左右,我提交论文之后,我和数学建模比赛的旅程可能就结束了。窗外已经传来第一声鸡鸣,不能算思绪万千,但是确实想了想这次比赛的过程,我是否有收获,是否还是比赛前的心态,然后就没心没肺睡着了,八点半起床检查了一下是否提交好了,之后就起床吃早餐了。不断被家人逼迫问,我几点睡觉的,哈哈哈。

三次数学建模经历感觉各不相同,确实也是宝贵的体验,国赛口号就是“一次参赛,终生受益”。
这此建模的结果基本就是是S奖(参与奖),当然根本不算奖啦。论文中,模型虽然用的多,数据也基本都是计算得到的,模型效果验证看来,的确还行。但是缺点显而易见,主观性太强,例如AHP的使用(数模指导老师好像都很讨厌),论文篇幅太短,格式不美观,第三问第四问处理偏向简单,全是文字说明,空洞无力。(毕竟到了第四天晚上,我们论文一二问还没写完)。我晚上写的summary,strength和weakness,第四问的解决方案和我和队友写的第三问都是基本机器翻译的。就这样吧,赛前也没打算拿奖,但是真正参与其中,又不甘心让努力付之东流,得不到任何认可。

一点感悟

难怪国外特别是欧洲足球这么强,他们对足球比赛的研究从上世纪就开始,队伍足球比赛中数据分析做了大量工作,也发表了大量论文。在知网上找有关足球运动的研究,零星点点,基本上还是关于中小学足球教学和考核的论文,国内学者基本没有做这个的。

数学建模确实是挺好的比赛,不是说比赛奖项,而是比赛本身。我觉得数学建模不是很考验知识,而是考验能力和态度,当然能力就是学习中的积累。

我不应该以同样的标准看队友的,如果是一年前的我,没有参加任何数学建模工作,我的表现应该还不如他们。当然我不是说我现在怎么厉害,只是比赛中的一个态度和积极性问题。都是学习的过程吧。

比赛收获的话,就是一个团队合作沟通能力。这次比赛讨论电话总计大概七八个小时,大部分时间都是我在讲,任务分配也是我在负责,虽然效果不好,也是我的学习和提高吧。

工作截图

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