如何評價2016年數學建模國賽?


結束了?意思是可以分享答案了唄

寫這個解答的時候有一個小問題沒有考慮到,按照前面的方程,有些情況下會算出負的傾斜角,鎖鏈變成了一個越過最低點的懸鏈線,這是不會出現的,真實的情況是鎖鏈落到了海底,這時候應當以最低點計算海水深度。

我畢業多年了,不參賽,不要問我為什麼會寫這個……


我們做的A題,做完了。以下有詳細解題步驟。作為一個考研狗,做完數模以後連續三四天都學不下去。感覺不把自己這幾天建立的模型寫出來的話是走不出這個坑的。

求點贊呀~~,我會儘力的把我分析時用到的思想單獨拿粗來放到前面,分析的具體過程放到後面。如果其他人有不同想法歡迎和我討論呀~

我們組看到題的時候,幾乎是20分鐘讀完題就確定了要選A。因為作為一個力學人,我真的感覺我簡直是用光了祖墳冒青煙的運氣才能在第一次做數模的時候就遇到一道專業對口的題目。我下面的分析有高等數學和高中物理基礎就能看懂,但是我相信大多數只有這兩者基礎的人不會用我的方法。最後雖然用LaTeX完成的論文中敘述有著很大的缺陷,感覺成績可能不會太理想,但我感覺我的模型還是很有參考價值的。

************正式解題的分割線**************

我們做的A題,在前兩問里我給出了一個通用的求解整個系統狀態的求解器,第三問由於時間關係我沒能把水的作用力均勻施加在鏈子上,時間不允許最後也沒能用ANSYS完成找形,但是感覺完成度還是挺高的,而且精度也還不錯。

一開始讀題的時候,就要確定一個觀點,那就是我們很難給出一個絕對精確的解,即使這個解答在題中條件下是精確的,如果考慮到水的流動,水面的起伏,風速的不穩定,在實際應用中也是不準確的。所以解題時要抓住主要矛盾,提出假設,最後只要給出工程中具有足夠精度的解答就可以了。我看了這個問題下很多答主的回答,有些人把不該忽略的東西忽略了,該忽略的東西又考慮得太多。如何定性的、先驗的判斷哪些東西可忽略哪些不可忽略本來就是一個技術和經驗的問題。下文你們將看到我的分析:

首先對第一題整體進行分析,由於不考慮水流力,可以發現水平方向的外力有兩個,分別是風對浮標的作用力F_x以及海床對錨的摩擦力,除此之外沒有了。題中說錨鏈和錨的夾角不能大於16°否則錨會被拖動,那我就錨不能被拖動,錨鏈直接拴在海床上,最後驗算一下夾角唄。那麼整個題x方向就這倆力平衡。

然後對鋼桶畫隔離體圖(free-body-diagram)。畫隔離體圖的時候有三個平衡,分別是x和y方向力的平衡以及對某一點的力矩平衡。即

Sigma F_x=0\
Sigma F_y=0\Sigma M=0

通過這三個平衡,可以求出鋼桶鋼管與豎直方向的夾角的正切值表達式。鋼桶的正切值長這樣:

	an 	heta=frac{F_x}{{F_y+G_5+G_4+1/2G_3} }

(具體的分析前面答主 @靈劍 已經畫圖分析得很好,不再贅述)

這裡:分子就只有水平方向的力,分母是錨鏈、重物球和鋼桶的重力以及海床對錨鏈向下拉力的和。對它上面的鋼管用同樣的方法分析發現,那些鋼管傾角的分母都比下面的鋼桶這個分母要大,說明它們都比鋼桶更「豎直」。而題中要求鋼桶傾角不能大於5°。所以我們驚喜的發現,如果滿足題設要求的話,這些桶啊管子啊就是接近豎直放在水裡的。它們對浮標遊動範圍的影響很小,而且它們在水下的豎直高度差不多就是它們的長度。那什麼對浮標遊動範圍影響大呢?只剩下邊的懸鏈了。

對懸鏈的求解主要有兩種流派,第一種把它離散當成一根一根的桿,認為錨鏈和上面的桶啊管子啊是一樣的;另一種就是我選取的,把懸鏈當成一階光滑的連續函數,嘗試求出它的解析式。為什麼我認為第一種方法不好呢?為什麼我就敢說它一定可以當成連續函數來考慮呢?來我們計算一下,第一問裡面那個鏈子,一節長度只有105mm,考慮到兩節鏈子相連時候中間長度的重合,就按100mm一節算,一共22.05m,要用到超過200節鏈子。你想想祖沖之的割圓術,一個正200邊形的形狀和圓相差有多小。我要是列出懸鏈線滿足的微分方程,用差分法來求解,步長取0.1m就很不錯了。可以參考數值積分方法中的分段梯形公式,數值分析理論中有完善的誤差分析及證明。數學上可以證明單節鏈長越小,這個假設得到的結果越接近真實值。所以把懸鏈形狀當作是一階光滑的連續函數,在該題條件下誤差在工程可接受的範圍內

那懸鏈的方程怎麼解呢?我把這根鏈子看成是有質量的理想軟繩,每一點都只能承受拉力不能承受彎矩。則繩子里每一點處的張力方向都沿該點切線方向。那解這個懸鏈的方法又有兩種思路了。我們選用的思路是這樣的:

懸鏈線_百度百科

參考百度百科的推導,我們給出了一般情況下的懸鏈線的方程是一個雙曲餘弦函數,長這個樣子:

y=C_0cosh(x/C_0+C_1)+C_2

方程里有三個常數,但總之還算是一個乾乾淨淨的初等函數的樣子。那三個常數長這樣:

C_0=frac{F_x}{
ho g}\
C_1=sinh^{-1}(frac{F_y}{F_x})\
C_2=-C_0cosh(C_1)

可以看到當繩子線密度確定的時候,懸鏈線方程只和鏈子左端受的拉力F_x,F_y有關。進一步研究發現,如果我考察左端只受水平拉力的懸鏈線方程(給它起個名字,就叫李狗蛋,啊不,叫標準懸鏈線方程吧~),那方程的形狀只和鏈子受的水平力有關。

又根據上面的推測,鋼桶和鋼管基本是豎直的,所以當海床深度固定時,鏈子部分的高度基本是一個定值。這個值後面可以迭代逼近,但總體來說變化不大,設為d

至此,這道題演算法出來了。先大致的求出一個水平的風荷載,把它當作水平力,就能唯一確定一個標準懸鏈線方程。然後考察該懸鏈線方程在y=0y=d兩條線之間的長度。

題中給了鏈子的長度S=22.05m。如果這段長度比鏈長S短,說明有一部分鏈子拖在地上;如果這段長度比鏈長S長,說明鏈子的真實形狀是標準懸鏈線方程上邊的一段,我沿著這條懸鏈線方程往上找,總能找到一段高度等於d,鏈長等於S的部分,那這部分懸鏈線方程就可以作為第一次迭代的結果輸出。

輸出以後,發現F_y變化了,浮標的吃水深度變化了,所以F_x也變化了。沒關係,用新的數值帶回去重新循環一遍,直到它穩定下來,誤差足夠小的時候停止,就確定了這種情況下整個系統的狀態。

求解懸鏈方程還有另一種思路,就是利用最小勢能原理。在所有可能的狀態中,物體真實的狀態總是使得系統總勢能最小。固定兩端點位置的懸鏈線,勢能Pi是懸鏈線方程y的一個泛函。這時可以用多項式或者三角函數來逼近真實懸鏈線方程,讓它滿足勢能泛函最小。這就是一個非線性規劃問題了,可以用模擬退火演算法求解。還可以對勢能泛函進行變分,得到等價的微分方程和邊界條件,然後用有限元法求解。


A題是一座圍城,城內的人想出去,b題的人想進來

剛剛看到一個點贊的人的名字很熟悉,感覺好像最近看過,翻了一下廣東賽區答辯組名單,果然在裡面。。。還是我校的。。。


又是一起睡了4天的人的邀請 @梓鎽

我覺得競賽賽題和評閱規則來說,導向性是好的,而且在中大和青島的兩次次會議上,韓中庚教授都在報告中都指出了兩點(以下不完全是):

(1)指導教師隊伍瞎指導,亂指導,不懂裝懂之類的問題;

(2)學生層面上的,現在流行套大演算法,各種酷炫技術濫用,例如什麼hadoop之類的,扭曲了數學建模的本質。

第一點無力吐槽,重點說說第二點,這是對競賽本身的一個正本清源的做法,雖然的評閱時會導致一些問題,但至少方向是對的。

首先根據奧卡姆剃刀原則,如無必要,勿增實體,簡簡單單一個規劃模型LONGO幾行MATLAB一個lingporg能解決的都要搬個遺傳演算法出來的確不值得提倡。

第二點是我重點想說的:過分重視技術工具扭曲了數學建模競賽與實踐本質。這個本質就是現實問題中需要抽象成數學問題的部分用數學方法進行解決。一上來就使用各種酷炫的開源平台,軟體包,並行計算等等,只能代表參賽者對新的IT技術有比較強的領悟能力,同時也暴露了對現實問題抽象為數學問題這個本質能力的虛弱。可以這麼說,按照競賽的導向性而言,這類以展示技術應用為導向性的作品可以獲獎,但是不能獲好獎是肯定的。數學建模本質還是基礎類應用數學競賽,而不是信息技術應用能力大賽,科學計算工具的應用應該建立在對問題的數學本質和計算方向有比較透徹的把握上,過分強調技術弱化的是更為高級的應用層數學抽象思維能力。這點也希望「技術流」的同學注意,技術水平高低其實不體現在用的工具上。技術好的完全可以去爭取個matlab創新獎,而在這個過程鍛煉技術性思維之外的數學應用與轉化思維是更重要的。

把這個看法說完,講講競賽當前流露出一些問題:

①評閱團隊知識老化,不能適應新鮮事物:應該要儘可能選拔掌握高新信息技術的年輕老師來參與評卷, 同時建立科學合理的盲審盲評制度。每年都出現了不少其實論文內容不錯,但是因為部分老教授看不懂求解的新演算法和新工具而沒評上好獎。許多高校教師在信息技術應用領域的水平大家心裡都有數(就好像計算機讀博當老師的不少是找不到好工作才走這條路的),因此引入交叉學科評卷,匿名盲審,集體討論有必要。其實同樣是自由裁量權比較大的評閱,高考作文評卷信服力就高很多,數模完全可以參考類似模式;

②存在數模競賽論文代寫販賣的市場:組委會為了防止抄襲,引入了查重機制,這是十分肯定的,但是對於某寶上的代寫論文缺乏約束力與震懾力(美國賽也出現了代寫……中國人的商業嗅覺啊~)。一方面,作為教育部高教司牽頭的競賽(研究生建模由教育部學位發展中心),從部級協調的角度用行政,司法,立法的打擊很有必要,抓住全面建設誠信社會幹點實事;另一方面,現在來說比較容易治標又治本的是,對於推薦達到國一的隊伍統一組織集中封閉式二試(形式可以類似於「滙豐杯」SAS數據分析比賽這種閉卷環境),這也可以讓競賽更具有權威性;

%-----------------------------------下面插入一個客觀的評論,大家可以對照--------------------------------------%

%----------------------------------我承認我下面的原回答不夠客觀,看看就好--------------------------------------%

③各省省賽答辯現場,存在教師故意欺壓刁難學生的情況:堂堂學者,不學無術,動輒訓人,官氣十足。遇到這種情況大家都應該很氣憤,這就涉及到一些高校的問題啦,學者官僚化,行政化之類的,他們其實也是受害者,也是被權力觀念異化的體制內生存者(他們以前也受過不少次別人的對他們指指點點)。官僚主義這點在非民主型社會很難解決,大家只有忍了,千萬別在現場和他們吵起來了。

最後~搞這個還是不錯的,人的能力會越來越強,大大超出本專業的同學。


這個問題居然沒有幾個正經的回答?!

今年做了A(已畢業,純屬娛樂),感覺難度比前面三年都難很多,可以說是前面摺疊桌難度*去年太陽高度角的難度。這樣下去國賽吃棗藥丸啊摔!

首先這道題設了不少陷阱:

1、浮力和體積有關係,錨鏈的體積怎麼算?23333自己查閱相關資料吧,你會有所「啟發」的。

2、重物球的體積呢?或者說材質呢?又或者說密度呢?23333其實可以設為可控變數,而且對後續結果有重大影響。

3、鋼管是中空的,沒想到吧?

可能還有我不知道的,或者忘了的。

其次,跳出這些陷阱之後發現受力分析還是有點難度的,如果你對你的分析有疑惑,可以試試把球加重之後的整體變化,如果這一點沒問題了,那應該就問題不大了。再進一步,第一二問在所有需要知道的條件都知道後,邏輯上說,這已經是個具體模型了,所以應該有精確解(類似前年摺疊桌),然而難度就在這裡體現了,大多數人都只能通過模擬等方法得到「滿意」的近似解,歸根到底是因為前面的分析出現問題。

最後,第三問多目標規劃已經不重要了,因為我知道你們能死在第二問已經不錯了。

完。


看了回答,基本上看一個回答都會心一笑,也有笑出聲的。真要談感覺,總體上是,剛結束的時候,心裡一直有幾個聲音:「人何苦作踐自己」、「我怎麼還活著?沒有猝死耶」,過了幾天又換了聲音:「怎麼又有人感時傷逝?!參加完建模就知道人生的美好了」、「哎呦喂,才這點兒難度,這都不是事兒」。。。心態好了,心理承受能力提高了,還拓展了各種知識面,學建模的確可以拓寬知識面,對於各個專業的學生來說都是好事,只要是認真學了的話。但是大腦的確是昏了挺久,一直都覺得自己傻掉了。

說說細節和歷程,也是對這一個大工程的紀念吧。第一天拿到題目,當時就比較驚訝,7:40左右,就已經有人從某個網站上下載到了題目,而且後來驗證就是真題,當時和隊友膜拜的不行。這個先按下不表,然後就是讀題選題,又讓我超級驚訝。B題是小區道路開放,而之前培訓的時候,就有同學問過我相關的問題,因為他們的大挑就是關於小區道路開放,不過是從法學方面研究。我當時就驚呆了,有點兒想做的衝動。然後再看A題,作為一個不學化學的工科生,自然和力學有著極大的淵源,而系泊系統這東西,稍微一查資料我就發現了題目中的不少陷阱,知道出題人的「陰險狡詐」,用之前培訓老師的話說,組裡有學機械的同學,那他一定會堅持選力學相關的問題的,何況是機械電子專業,還學了不少純機械不學的課程,心裡就痒痒,想試試A題。我自己糾結,隊友更糾結,一個編程大神,一個來自商學院的寫作牛人,她們對於物理不感冒,真選A的話,寫作和解模型都存在不穩定因素,而我嘞,對AB都感興趣,雖說看起來更擅長A些,但是選B可以讓小組整體好點兒,所以最終還是選了B。還有個小插曲,我們當時糾結了一個多小時,甚至想用拋硬幣的方式,而且結合我們的經驗,往往拋出來的都不是最好的結果,所以打算拋出來一個結果,然後選另一題,當時拋出來的是B。當然了,理性主義這一次戰勝了經驗主義,我們還是選了B題。

接下來就是入手做題,B題真的是抽象到無法言說了,一開始毫無頭緒。問了一個初中同學,同濟大學學交通,我說這B題簡直為你們量身打造,然而他們並不樂觀。還有個隊友的高中同學,建模界的老司機,1小時有思路,4小時建模解模,當然,劇情從來都不會順從人意,8小時後他們推翻重來了。光第一題,第一天寫到夜裡00:30,後來上床睡了幾個小時,做夢都在思考,到底可不可行。當時回到宿舍挺感動,舍友說,你安心比賽,幫忙可能幫不上,但是如果有需要打個電話,我們給你送東西。

第二天,入手做第二題。當時聽說有個組做A題,第一天晚上就做完了兩問,第二天早上發現,結果錯太離譜了,全部重做。算是對自己的安慰了,安慰自己應該珍惜當下,慶幸沒有選A。又聽說有人上網搜到了B的數據,我們彷彿受到了鼓舞,除了寫論文的參考著文獻寫主體部分,我和另一個隊友分別轉戰貼吧和知乎,以期有所啟發,後來加了兩個QQ群,對於群里的人,我們其實心知肚明,幾乎每個人都不想說出自己的突破,又希望別人能透露出隻言片語啟發一下自己,水的多,乾貨少,不過還是有用的,至少在希望的引領上。第二天下午,就已經看出來,每個組的思路都不太一樣,各有各的特色,畢竟這題目太開放,這盛況也是意料之中。而Vissim的使用,卻是英雄所見「雷同」,大家都覺得這軟體有趣,小蟲子爬的真好玩兒,我花了6小時,從入門到熟練進行基本模擬,在百度上截圖,用了一些真地圖,畫了路網,動態分配。期間,還研究了十字路口紅綠燈的時間分配、道路類型與設計車速、量化指標的測量方法......對了,第二天的時候,我們就把B題抽象成「已知主路網,如何通過建設支路網提高道路系統的能力」,這就是所謂的「小區開放假設沒有小區」吧,但是因為這個假設,我們並沒有考慮小區內部車輛通行問題,評分標準里好像提到了,不知道會不會有很大影響。這軟體搞了一下午加一晚上,路網倒是越畫越精美,但是和第三問的要求還相差甚遠。她倆就開始一起看資料寫論文主體,我就專門熟悉軟體,為第三問打基礎。

每個組都走上不同方向的時候,應該每個組心裡都不怎麼有底吧,我們就經常會動搖,懷疑自己,又說服自己,光指標選取,就是改了又改,評價體系也是糾結到底是綜合起來還是分開考慮,反正用層次分析法得到一個綜合指標的方式,我們是不太贊同的。而第二天,別說睡覺了,吃飯都不規律了,整個人就像是馬拉松到了一個節點,很多人都出現了意料之外的現象,但是大家都在努力克服困難,現在回想起來,還是會很震撼。

第二天晚上,我在讀題的時候覺得,應該把車輛通行模型也就是車輛的運行方式寫一下,就像在控制理論或者是測試技術里,要想知道一個系統如何,就給一個標準的輸入量,再根據輸出量評價系統,而這個輸入量,就是車輛通行模型。我說,因為我們是用Vissim模擬,車輛通行模型,也就是動態分配里的內部演算法,其實我們把軟體內部演算法解構一下,再稍微簡化一下,用數學語言描述出來,就好了。其實到現在我都挺擔心這個工作是無用功,因為同樣做這個工作的,好像並不多。反正,第二天就在這樣的疲憊里過去了。

我沒睡,一直研究Vissim到4:30,趴在桌子上睡了一個半小時,6:00起來出去走了走,清醒了一下。前一晚也有一個組,和我一樣,搞軟體搞了一夜,不過我因為對模型有了一個比較直觀的想法了,所以其實一直在思考實現問題,而大多數組還在搞軟體的使用。根據第三問的提示,我還是決定自己構建形狀比較簡單的小區,便於分析。即使是最簡單的「井」型路網,把路燈啊、車道啊什麼都畫好,還是需要花時間的。我就選取了小型小區研究,還把小區簡化成方形和角形,又因為小區不大,而內部開放也就沒必要很多,所以就又選了「一橫一縱」、「兩橫一縱」兩種開放形式,因為考慮的比較小,其實對於大型小區,可以把大型小區分成幾個小型小區再考慮,所以我就按照這個想法,開始用Vissim開始模擬,總共構建4種情況,真實2種情況,6個圖畫了一上午加下午3小時。後來又發現,由於Vissim用的是學生版,模擬時間只能有600s,遠遠不夠達到穩態,所以只能靠軟體自己的迭代,用上次運行的結果作為條件運行。我每種情況都至少迭代了12次,然後得出了一大堆數據文件,交給屈才的編程大神處理。一直弄到22:00,後來得到一個驚人的結果,那就是,,,無論車流量、路網結構如何變化,各項指標基本變化不大。我的天,整個人都快崩潰了。。。我想,是不是紅綠燈在入口處限流了?改!還是沒用。是不是車輛的期望速度在每個路段應該不一樣?改!還是沒用。這時候,就像馬拉松到了第二個節點,需要人用意志撐下去了。無論做模擬題的時候棄題多麼輕鬆任性(當然也就一次),真槍實彈的時候,根本不會想放棄,咋辦?放大招,根據結論推數據。。。模擬里也有合理的數據,我就根據合理數據,把數據擴充了一下,把數據給弄出來了,還挺符合預期的。與此同時,第三問和第四問的論文主體已經弄好了,數據加上,分析寫上,已經4:30了。

這裡不得不提真愛舍友,第三天晚上,我怕我們撐不住,讓舍友買了6瓶紅牛送過來,舍友真的在半小時內送給了我們。紅牛補充了體力,這件事補充了我的心力~

排版,潤色,寫摘要,真的都很趕。尤其是得知,模擬特別容易出問題,而大多數組都出問題,不建議使用模擬的時候,真的需要一股氣才能讓自己繼續做下去吧。截止時間快到了,我抓緊睡了2小時,因為我要上傳,我想留些精力,以免出錯。大約6:30我醒過來,無論做的如何,大家都在做論文最後的潤色,我們組的兩位小美女也在搞論文,我就默默的打開客戶端,做好準備工作。7:40我們上傳了MD5碼,7:45我帶著U盤去列印,7:50我發現,我們的論文沒有寫標題,我又重新改doc文檔,調整行距、關鍵詞,不能讓摘要擠到第二頁,再生成pdf文件。忙亂之中,竟然把文件名給搞錯了。而且是在上傳完MD5碼之後才發現。當時聽到有人說,改文件名不會改變MD5碼,我列印好之後趕緊試了一下,還真沒變,所以就放心的改了文件名,算是有驚無險吧。

一直到9:20我們把所有的善後都做好,就等上傳論文和支撐材料。她倆提前走了,我收拾好自己的東西和垃圾,也默默離開了機房。然後出來的第一件事,就是把之前借的6本書還了,還之前還拍照留念了。

周一上午本是滿課的,而三天吃了四頓飯睡了10小時的我,竟然一點兒也不餓不困,舍友勸我回宿舍休息,我還是去了教室。

現在比賽過去兩個星期了,彷彿過了很久都快被人淡忘了,比賽的過程的確艱辛,充滿了衝突與波折,但是,完成了就是好。回憶真的有很多,文字一直都是無力到讓人無奈的,記錄不下就深藏心中好了。機房裡的一切都是財富,等日後再想起回憶里的這些瘋狂,還是會有種熱淚盈眶的衝動吧。

開學真的才3個星期,可我就是感覺過去了大半個學期了。。。


作為一個剛剛通過宵做b題的人,我只能說我們擁有了各種表情包

嗯,就是這樣

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┓┏┓┏┓┃讓我死在開放小區里!

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這樣的

這樣的

這樣的

還有這樣的

可能作為不是那麼大神的人物吧,我只能說說自己的經歷。感覺很難,沒有太具體的東西。

雖然說b題看著很簡單很流暢的樣子,不過誰能告訴我,應該去哪裡找的到真實數據啊!告訴我自己花時間去小區內統計是幾個意思啊!米有真實數據告訴我怎麼進行模型檢驗啊!說好的matlab,spss,sas,lingo呢!為什麼這道題要用vissim啊!感覺我的大神隊友都瘋了好嘛!花了兩天時間學軟體,他表示再也不想看見這些像小蟲子一樣的車了好嘛!

還有,真的有能使用的模型嘛!感覺前兩天我們幾個都要打起來了好嘛!用了兩天才把思路模型弄好!一直都做不完第一問!導致我們最後特別趕好嘛!我只能說這三天做完弄出來的產物我都不願意承認它!真是夠了,這都是什麼什麼啊!

A題我沒有做,不過有聽到各種各樣版本的吐槽。我們旁邊辣個組已經受力分析到變形。

一百多個公式,感覺光打公式就已經用光了洪荒之力好嘛!他們已經崩潰到把高等數學大學物理全部拿過來當了參考資料。嗯,我感覺他們並不像在建模,他們一定是在做物理題。已經聽說無數組從a題換成了b題,然而我們都是一直在做第一問。

而且,已經聽說了無數個版本的答案,a題這種東西只能看誰的結果更接近了吧,所以看起來好像沒有b題那麼好做一點。

反正,總的來說吧,感覺題已經一年比一年難了好嘛!之前覺得嗯十幾萬條數據處理起來好麻煩,現在才知道那是一種不一樣的幸福!沒有數據已經崩潰了,沒有附件好凄慘。

不過,覺得題還是出的蠻不錯的,有一丟丟美賽的感覺,這感覺不錯哦。

這讓我不禁想到了建模的宣傳語,一次建模,終身受益(好像是這樣子說的吧)

對對對,這句話翻譯過來就是珍愛生命,遠離建模。


統一回復,答主在重慶,所以評獎速度比較快。國獎的話,國慶前他們剛去完答辯,暫時還不清楚。其他省份估計評審量大得多,所以大家就靜候佳音吧。祝大家都能拿到國賽大獎,也歡迎大家一起交流學習

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唔,出成績了。成績渣渣省二。寫個回答紀念一發這次數模比賽經歷,嘮嘮嗑,評價的話直接跳到最後把~

大二下才第一次參加數模比賽,當時是個妹紙找到我說組個隊去試試數模比賽吧,然後就稀里糊塗入了數模坑哈哈。學校的話對數模競賽還是比較重視的,參加國賽之前要先經過校內選拔賽,還有半個月的數模培訓,半個月的模擬題訓練。

校賽:

校選題是2015深圳杯的一道數模題,網上幾乎找不到參考論文,也是第一次參加數模比賽,也不懂要用什麼知識,論文格式什麼的也不懂。感覺就是摸著石頭過河吧。想的話也想了幾天,三個人的隊伍,其中一個隊友提出了他的想法之後,就沒有來了。。其實自己當時也有過不想做了的想法,可是想想既然組隊了還是要對隊友負責,然後就和妹紙跟題目正面剛。記得當時用的是層次分析法和一個多元線性回歸,然而當時不怎麼會Matlab,層次分析法的矩陣都是妹紙手動算的2333。(不得不佩服她的耐心)。到截止當天的早上,還趕著在上課之前修改論文交上去。應該是過了幾個星期的時間,成績出來了。校一等獎,還是比較吃驚的。因為當時想的是,既然都參加,無論怎麼樣都要交個作品出來。令我高興的其實並不是這一個,而是我在校賽上面發現了同樣也是一等獎的另一支隊。這支隊里其中有兩個是我認得的,因為在他們答辯國家獎學金的時候,我就在下面聽著。作為一個大一的無腦作死,排名300+的學渣,到大二期間默默追蓋,再到能和前幾名的學霸站在同一個高度上競爭,也有一點點小激動吧~

假期培訓:

為期半個月的數模培訓,主要是老師在講解一個數模常用模型什麼。每天是8點半開始,然而要想搶到一個好的位置得6點多就去佔座啊(淚。

這是某天培訓結束之後的場面

嗯,大家都是愛學習的好孩子。。

接下來就是三次模擬題。

第一次模擬,雖然有寫過一次數模論文的經驗,但是沒有接受過老師正規的評點和指導,所以寫出來的論文像屎一樣吧。。

第二次模擬,是一道舊題,模型主要是參加一些以前的論文和隊友討論修改出來。這次的模型效果稍微好一些,在台上給同學介紹和老師提問的過程中,也講得比較清楚。論文的話經過第一次老師的指點,也更加改進了一些。

第三次模擬,總體流程什麼的,哪些地方該建數模樣的模型,哪些地方論文怎麼寫,也比較輕車熟路了,所以整體做起來還是比較輕鬆一些。然後就懷著迷之自信去參加國賽了(噗。

國賽:

第一天:選題,A題一眼看是物理題,不想做。隊友在網上找了下資料,說已經有類似的模型,不過後面的小題可能不好做。然後就選B題,開放性題目,不會做就瞎BB嘛(霧。因為自己之後也想往數據挖掘的方向發展,所以也就選了這一題。然而第一天我們並有沒有相處要建什麼樣的模型(太菜,都是在網上找參考資料啊,找小區開放的評價啊,找一些交通數據什麼的。晚上的話也沒熬夜吧,差不多12點就回去睡了。

第二天:妹紙隊友在建評價指標模型,然後我和另一個隊友的學VISSIM。當時嘗試過找數據,可是能找到的數據實在有限。也是參加比賽的朋友,真的實地到小區去數車流量的~然後我們的話,主要是參考了很多交通規劃的論文,上面都提到了用VISSIM模擬,於是就一直在學軟體的使用去了。(於是前面學的MATLAB什麼的用不上啊摔。晚上的話大概做了2點多吧,配合妹紙隊友先把第一題寫完,於是我們第三天還有三道題加論文。。當時是睡在了實驗室,趴著睡睡到手麻了,換個姿勢靠著椅子睡,睡到脖子疼,又換回趴著的姿勢睡。。差不多每個小時都要醒一次吧。期間去上廁所,還看到有睡到走廊上的長椅的上的2333,好機智。

第三天:7點左右醒來,發現妹紙已經在開始在寫論文。稍微清醒了一下之後,吃了個早飯就繼續艱苦的建模過程。我去這個小區路網到底要怎麼畫啊,這個紅綠燈要怎麼模擬實際情況啊。。。各種各樣的問題都一直在腦子環繞。。距離交MD5碼還有12個小時的時候,我們還在互相安慰沒事應該來得及,然而當天晚上大概2點的時候,我都還在畫路網。當時遇到了一些困難令我心情很煩躁啊,也不想也別人說話了,就是各種急。幸好也有隊友在身邊安慰讓我不要急,最後還是擠一個簡陋的路網。。完成了所有的建模工作。因為論文和建模是同時進行的,所以最後論文也剩下一些收尾工作嘛。我記得當時整個實驗室的人都有挺興奮的,所有人都在認真趕著論文。坐在對面桌的妹紙,都困得不行了還在建模和改論文,也是萌萌的哈哈。

這是大概4點多的時候,實驗室里的樣子

然後,慢慢寫著,改著,看到了天亮~呼,6點多了,跑到了走廊上的長椅躺了10分鐘,就彈起來回去繼續改論文。接近8點,終於把所有東西都改好並且提交完畢。終於,完了。大家都說說笑笑地說要回去好好睡一覺,然而那時候我卻莫名地興奮,完了之後上課去了。。。(老師的催眠大法好2333

結果:

當時做的時候就知道其實我們的模型並不是好,所以只能拿個省獎也是意料之中了。其餘的話,比較的關注的還是之前提到的一個學霸組,他們的成績目前估計國二吧。如果是真的話,他們保研的資格應該是穩了的吧(羨慕。另外的就是一支校內美賽F獎的隊伍,目前直推國獎,估計是國一吧。不過他們實力真的很強,所以應該也是穩了吧。之前以為和學霸的距離靠近了一些,應該是自己的幻覺吧2333。突然想起看過的一個段子說,你能考100分是因為你的實力能達到100分。我能考100分是因為卷子只有100分。實力被碾壓的感覺哈哈。

一次參賽,終生受益:

身邊也有人喜歡調侃一下數模比賽。(某種奇怪的鄙視鏈你懂得。其實個人覺得,數模這個東西有沒有用,還是要實際認真準備,認真參加過的,才會有深切的體會吧。就我個人來說,這次的數模國賽,從前期準備,到選拔賽,到培訓,到正式比賽,我學會的東西還是很多的:

  1. 論文的寫作規範。現在都大三了,其實以前都沒有那麼正式去寫一篇論文。之前做的無非是為了作業去隨便做的,但這次正式比賽,在看了n多論文和自己的實際編寫之後,對正式論文有了更深的了解,我覺得這個對以後的畢業設計以及研究生的道路會有很大幫助

  2. 找參考資料、數據的姿勢。善用知網,google、百度等搜索引擎。還有一些神奇的數據獲取地或者方式,例如中華人民共和國國家統計局,SODA上海開放數據創新應用大賽,數據搜索 - 讓數據搜索更簡單,有哪些「神奇」的數據獲取方式? - 大數據,等等。
  3. 一些價值觀的培養。責任心、堅持、團隊合作等等。這種體會只能意會,不能眼傳。感覺的話,隊友還是很重要的。像在這次建模過程中,我遇到困難的時候,也有過煩躁,也想過放棄,但是想到還有隊友在一起奮鬥,我就沒有理由放棄不是嗎?借用朋友在協會招新上面講的一段話,無論你是大腿,還是掛件,都要對你的隊友負責。不是以為組到了一個大腿,自己就不用做事了。做掛件也是要有掛件的基本素養的。即使是一個掛件,也要有一顆向上的心。以此勉勵還是小白的自己。

自己的想法:

要升大三了,才第一次參加國賽。其實如果升大二的暑假就能有過這麼以此經歷的話,相信的應該會做的更好一些吧。我啊,總是這麼後知後覺,一開始總是不敢嘗試,都了之後才後悔是不是太遲了,然後時間不能倒退不是嗎。下一次國賽,應該就要升大四了吧。那時候,我大概在複習考研吧?可能也再沒有機會了吧。其實還是多想再參加一次美賽的,然而學校的規定好像是要在國賽獲獎才能有資格參加吧。

這是一次很好的經歷,如果你暫時不知道自己想做些什麼的話,我覺得這個比賽還是很值得來暫時一下的。別人的評價始終是別人的想法,要真正體會還是要靠自己。就像一篇小學課文--小馬過河。河到底深不深,只有小馬自己去渡再才會知道不是嗎?Don"t be trapped by dogma!Don"t let the noise of others" opinions drown out your own inner voice!Follow your heart, persure your dream!


和男朋友一組,比賽前很恩愛

比賽後想分手


b題的現在都忙著搜數據, a題的已經用高中物理算出了結果

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競賽結束繼續更新。前一天上午睡覺人生中第一次體驗鬼壓床…嚇得我 表示現在還有兩問。。。走哪都想著小區開房對交通道路的影響,與隊友老師討論,結合各種水逼群里的東西…在紙上密密麻麻地寫著各種思路,放下筆,感慨啊。。。。。。。。瑪德,一次數學建模讓我開始犯了頸椎病!

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建模已經過去快兩個多月了,前天結果出來,因為在某華東省份,所以結果千呼萬喚始出來,像便秘一樣。。。加之第一次參加國賽,所以抱著無所謂的心態搞定了b題四個小題目,儘管在某個建模群下載了國賽獲獎初稿還有點小緊張,但打開的時候慢慢翻,慢慢翻 靠 國一竟然沒我。。有點不爽了 算了 看國二 有沒有都無所謂了 看來不是建模這塊料, 管他什麼東西 這破學校得了國獎也特么不保研。(強烈的差距感 )

隨之慢慢翻到了我的學校。。。。好吧 國二 就這麼著 瞬間有了種噓噓時候戛然而止過幾秒又噴涌而出的感覺 快樂持續了幾秒 隨之而來的是反省和貪婪, 咋沒上國一捏。 思路還挺好的啊 然後同是建模的同學發來了各種賀電,可以啊小子.。。得國獎!中間一個退賽導致換人的組員也向我表達了後悔(瑪德 校建模全我寫的我幫你拿了個校一,中間上課你就來了一次還和我說後悔。。。zz). 然而我只是笑著回了 運氣 運氣~

總之,幾天過去了 心情也回歸了平靜 儘管建模對於我這種普通二本的學生並不能帶來什麼生活學習上的實質性變化,但是卻在自己頹廢了一個多月的內心中做了一次偽學霸,這是在網吧三天三夜通宵,追三天三夜的劇直到看完幾部的大結局無法體會的快感,儘管我不愛網吧,不愛追劇,但正應了那句話—— 一次建模 終身受益。

回到主題,如何評價這次國賽:

數學建模這東西在知乎似乎不太受待見,無論國賽抑或美賽,有能力得了一等的認為理所當然;有能力沒得好獎的認為比賽很水,比較水的得了獎的填了簡歷的空白,啥都沒有的小白依然保持對建模的敬畏和崇敬。無論哪屆國賽參賽者都會有相同的體驗,暑假培訓願意學習的同學彷彿回到了高中,獲得了來到大學從未有過的充實,做題結題的過程三個人和指導老師一起討論更是十分刺激。

不論這次建模,還是以往建模,我們做應用題的技術又高了一層,每次建模都會有不同的奇葩題,坑爹題,有無數的數據要你找,無數的數學模型演算法等你用。這一次我做的b題,起初糾結於數據,包括很多人也是,但是無論你怎麼造,用vissim模擬模擬也好,去學校門口小區還是俠盜飛車裡數車也罷,終歸要回到問題本身,這種題目的解決100%需要數據嗎?

我也翻牆找過,英國統計網,美國政府網,德國的,澳大利亞的 。。。拿來的數據都是一大串,上萬行 用機子跑都要跑很久的那種 對於一個從沒系統學過sas 的三個小白又能折騰出什麼名堂? 所以數據我們都放棄了之,因為對於這道題找到同一個地方開放前和開放後小區周邊車流量的數據實在是太難太難了,除了天朝,哪裡有幾個國家會做的小區開不開關不關的?找數據只是我們自欺欺人罷了。

至於a題,答案對者為王,公式高大上演算法高大上也是錦上添花,因為選的b,a一一帶過。

總而言之,這次建模無論a題b題 出的都比較貼近生活,至於如何評價仁者見仁智者見智,答豬只是一個和數學相關性不大專業的純工科生,愛好水論文,異想天開,所以理解也只是具有片面性,見諒!

最後我想說,數學建模 ,保持一顆平常心,這世界大牛很多,一次沒得獎不代表你能力不行,運氣也是成功的添加劑。

不過我想只要努力了,就會有收穫的!建模盆友加油!共勉

獎狀算髮下來了,指導老師說本來可以推一等獎,但是被審稿組長吳孟達教授一票否決,說沒有大量數據佐證。也就是說能編數據的就提一等獎唄,哈哈 不管了

正應那句話

天若有情天亦老,人間正道是滄桑

向吳叫獸致敬~


列了三天方程,寫了三天bug。

woc,為什麼這個算出虛數來(╯°□°)╯︵ ┻━┻

woc,為什麼這個程序跑到現在還不停(╯°□°)╯︵ ┻━┻

woc,為什麼我的隊友跑了(╯°□°)╯︵ ┻━┻


數模如戲,全靠運氣。

數模國賽剛出成績,省二,很桑心。

之前一帆風順,校賽、數學中國認證杯都拿了很好的成績,被認為最難拿獎的深圳杯也進了總決賽,拿了國三。在學校幾百人的選拔拿了前十,一時間無數大神要來組隊。後來成了種子隊,被重點培養。

然而……

凡是找我組隊被我拒絕的,至少拿了省一,好幾個國獎╮(╯_╰)╭欲哭無淚啊!

國賽就是這麼栽了,可能是答案不太精確,當時逛了逛貼吧看差不多就也沒再改數字。可能就是不太適合做物理題吧。

唉,美賽再戰!

感覺做的圖還是挺贊的(/≧▽≦/)


參賽經歷+A、B題評審要點

到現在還沒緩過來,記憶好像片段式的再回放,已經處在完全的混亂中了,因為所有做數模的都關在集裝箱哭,所以也算是兩題都親歷了一回。

第一天上午:

集裝箱里一片和諧氛圍,唯一不太和諧的是有一組裡的程序員進城玩去了……他的隊友簡直哭暈在廁所,然而很快被其他組怒目而視「組裡竟然還有程序猿」

第一天下午:

一個文科生崩潰了,「剛剛過去五個小時,我覺得,數學建模很有意思,至於結果什麼的已經不重要了」……說完這話就走了,風中凌亂ing

(一次參賽,終生不賽)

這時候大家已經有了些想法,做A題朋友表示大霧解決不了,都要找Matlab物理套件了,也有人弱弱地問一句,「A題第一問為什麼有風的時候海水是靜止的」,答曰「因為這樣計算比較簡便」,然後在膜拜的眼神中瀟洒的摔了一跤。

B題同學表示毫無壓力,關注點反而集中在為啥要小區開放,有的引用這個答案:

https://www.zhihu.com/question/40679967?from=groupmessageisappinstalled=0

有的介紹了物權法:

《物權法》第73條規定「建築區劃內的道路、綠地、公用設施和物業服務用房屬於業主共有」

也有學經濟學的在想著做公共政策分析什麼的,胡掰扯著什麼「感覺魔都的小區好多都是單行道加地下停車場阿.....開了有什麼用」「外部性用市場手段內化」,集裝箱里充滿了歡樂的氛圍。

第二天:

有幾個隊討論一晚上掉進海里的是這個金球呢,還是銀球呢,還是這個鐵球呢,有人然後拍腦袋假設是個鈈球......高濃度鈈臨界體積鈈?sorry?有人糾結了會兒A題算不算浮力作用點和風力作用點,一晚上愁出了白頭,就不肯假設作用於重心,表示不很理解

早上就有人問了問,改B題了。

可這時B題同學感覺不太對勁了,吃飯時都在吐槽想在小區底下進行地下核試驗,到了下午就有幾個程序員一臉緊張的邊翻書邊亂問,「那個Frank-Wolfe演算法有人會編程嗎?」「Dijkstra不好嗎?」「講道理為什麼要優化呢?」「額...」

空氣緊張的讓人窒息,裝b和反裝B的鬥爭永遠未結束。

第三天:

大清早好多人已經在跑程序了,不少人嘗試暴力搜索,結果...

幾個程序員還在糾結啟發式搜索?? heuristic function是什麼呢 goal state都不明確

這時已經有人做出模型跑了,然後大喊「跑出來推翻模型是什麼鬼!!!」

嗯,好像都是這樣。有鑒於此,幾個老法師指點迷津:

「這種情況下可以在論文裡面說 :「鑒於我自己的模型是肯定沒有問題的,但是結果卻不對,經分析很有可能是我的計算機在運算的過程中出現了問題 這屆電腦廠家不行」」

當時我們組都在想:「放棄了第三問人生頓時就輕鬆了」結果這時吧動態分配交通流搞出來了!淚流滿面好嘛……最後那幾個小時別人開啟了划水模式我們在拚命的做模擬處理數據畫圖。

哦,對啦,最後一天晚上實驗室的蚊子逼我拿出了珍藏多個月的一床夏涼被。

第四天

等班車時我看見「城市道路」四個字都冷不丁打寒顫,從閔行到徐匯車上睡了會兒上兩節課hold不住倒下了,但沒想到煩心事還在。

先是怎麼都提交不了,幸好後來出了個通知。

後來選擇上傳的文件之後卻顯示和生成md5碼的文件不一致,但是並沒有修改過文件啊!未響應快一個小時了都不敢點掉...

再後來ftp伺服器鏈接不成功...

一次次在失望和希望中掙扎,終於提交成功了!

謹以此紀念開學第一天的通宵,紀念一隻大四 對數學建模的熱愛,紀念三天裡面共同奮鬥的點滴,每一個搞數模的都是勇士!

附:

2016高教社杯全國大學生數學建模競賽A題評閱要點

「系泊系統的設計」評閱要點

本問題要求學生分析浮標、鋼管、鋼桶、重物球和錨鏈的受力情況,建立計算錨鏈形狀、鋼桶和鋼管的傾斜角度、浮標的吃水深度和遊動區域的數學模型。在此基礎上,確定錨鏈的型號、長度和重物球的質量,給出不同情況下錨鏈形狀、錨鏈與海床的夾角、鋼桶和鋼管的傾斜角度、浮標的吃水深度和遊動區域的表達式和具體數值。評閱應該以模型為主,數值結果為輔。

問題1 要求學生對給定的錨鏈型號、長度和重物球的質量,分別計算出當海面風力為12m/s和24m/s的情況時錨鏈的形狀、在錨點錨鏈與海床的夾角、鋼桶和鋼管的傾斜角度、浮標的吃水深度和遊動區域。(參考結果:當海面風力為12m/s時,有6.2m左右的錨鏈拖地,鋼桶的傾斜角度1.2度左右,浮標的吃水深度0.7m左右,遊動區域的半徑14.7m左右; 在海面風力為24m/s時,錨鏈與海床在錨點的夾角4.5度左右,鋼桶的傾斜角度4.6度左右,浮標的吃水深度0.7m左右,遊動區域的半徑17.8m左右)

問題2 對題目中給定的錨鏈型號、長度和重物球的質量,當海面風力為36m/s時,鋼桶的傾斜角度、錨鏈在錨點與海床的夾角都不滿足要求。需要增加重物球的質量進行調整,論文中要給出調整後重物球的質量、在這個質量下錨鏈與海床的夾角、鋼桶的傾斜角度(參考結果:滿足要求的重物球的質量不會小於2160kg)。

問題3 要求學生根據模型在最大風速可達36m/s、海水最大速度可達1.5m/s、海水深度在16m到20m之間變化的情況下給出錨鏈的型號、長度、重物球的質量,使得在不同情況下錨鏈與海床的夾角不大於16度、鋼桶的傾斜角度不超過5度,且浮標的吃水深度和遊動區域較小。並基於該設計,給出一些典型情況下鋼管的傾角、鋼桶的傾角、在錨點錨鏈與海床的夾角、浮標的吃水深度和遊動區域。

2016高教社杯全國大學生數學建模競賽B題評閱要點

本題要求通過建立數學模型,討論小區開放對周邊道路通行的影響,並根據研究結果向城市規劃和交通管理部門提出小區開放的合理化建議。

本題目主要考察學生在複雜環境因素下,針對小區開放的實際情況,建立合理簡化的交通流模型。

第1問

評價小區開放對車輛通行的影響的指標體系一般應包括以下三類指標:高效性、安全性和穩健性。如何合理地選取評價指標,以及如何度量指標值,是本問的主要考察點。

評價指標可以有各種定義方式,依據其合理性與可計算性判斷其價值。

第2問

本問要求建立交通流模型研究小區開放對周邊道路通行的影響,重點考慮因素有交通流量及流量分配、車輛的行駛規則、小區開放規則等。尤其需要注意小區開放對道路通行的特殊影響因素,例如,小區道路與主路形成的交叉路口一般無交通信號設置,主路與小區內部道路的車速不同,小區內部車輛進出等。未考慮這類特殊影響的交通模型,對本問題的價值不大。

第3問

根據小區開放對周邊道路通行的影響不同,小區應分類型討論,主要分類因素有小區的大小、居住人口的密集度、進出小區路口的數量等,另外,周邊道路上車流量的分布狀況也會影響小區開放的效果。

評判時應注意,本問是否根據第二問所建立的模型進行計算,是否根據第一問的指標體系進行效果評價。

第4問

本問主要考察:1.論文的合理化建議是否來自於模型計算結果;2.合理化建議是否充實。

參考文獻:

李向朋,城市交通擁堵對策一封閉型小區交通開放研究,長沙理工大學碩士論文,2014

王爽,微觀交通模擬及分析技術在交通影響評價中的應用研究,吉林大學碩士論文,2005

蘆欣,城市區域交通微循環系統優化研究,北京建築大學碩士論文,2015

李健華,住宅小區的交通影響分析,華南理工大學碩士論文,2005

王浩蘇,基於多目標決策的城市交通微循環系統功能優化研究,西南交通大學碩士論文,2014

張海明,城市居住片區交通微循環系統研究,西安建築科技大學碩士論文,2011

鍾媚,基幹可持續發展的城市交通微循環路網優化研究,西南交通大學碩士論文,2013

李文權等,無信號交叉口主車流服從移位負指數分不下支路多車型混合車流的通行能力,系統工程理論與實踐,2001

袁紹欣等,無信號交叉口車流通行狀況的混雜Petri網模型,中國公路學報,2010.

蔡軍,城市路網結構體系研究,同濟大學博士論文,2005


經歷了參賽前狂補一個晚上各種運籌學的模型,然後再是三天蓬頭垢面的競賽,身體被掏空,然後是一兩天的恢復時間。現在終於有力氣來回答問題了。

如果得到了什麼,那肯定是很多很多,無論是意識上的感受還是實際上的總結。大學的生活很鬆散,跟同學們也就是上課的時候聚在一起,然而並沒有什麼交流,即使有活動一起,但是也是娛樂,各自為伍。而這次為了同一個目標,一起加油奮鬥的感覺,是我心靈上最大的收穫。通宵那晚,有點困但是沒有睡意,一直在弄弄數據,吃點東西,隊友等程序運行的時候就在一間不大的教室裡面走來走去,或在黑板上寫寫畫畫,吐槽戲謔。偌大一個教室,杯盤狼藉,唯風扇呼呼,夜蟲嚶嚶,鍵盤噠噠,寧靜安謐,亦有一番意境。

這次競賽,確實沒有實現自己預想的自己的價值。我看的那些模型,一個都沒用到。靠了程序猿大神,模型,程序絕大部分都是他一個人解決的。所以,過程中我還有點不爽,有點低落。但是最後我還是臨時自學那些數據處理技巧,然後,還是算勉強弄出了圖像圖表,很滿足。

這次確實發現自己能力,知識還存在極大的漏洞。

哦對,這次的感覺比遊戲好多了,可能會轉移我對遊戲的興趣到學習上~哈哈!如果是的話,那麼這個改變將會是這次數模對我最好的改變吧!

最後那句話,參加一次,收益一生!珍惜生命,,,,,,,


最後一次更新!拿了國一。謝謝大家。

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再更新……進答辯名單了……見好就收,國一估計沒希望

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更新……感覺最後好像還是炸了……我覺得以後還是不要裝逼了。(雖然我們覺得組委會提供的答案是錯的……(抓狂

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看了樓上的好多說A題比B題難的感到很意外啊。因為我們隊是因為A題簡單才選的A題……

簡單說兩句。對於A題的前兩問沒什麼好說的,就是列方程然後解方程。但根據樓上的眾回答來看……大家都沒想到要用一些靈活實用的tricks。

比如說列方程,為了得到精確結果,必須對懸鏈線上的每一環單獨做受力分析,但這樣的話方程就有好幾百個了(對一個單元做受力分析要列3個方程:水平分量、垂直分量和力矩)。這樣即使方程列出來了,全扔給matlab人家也未必解得出啊。所以可以人工對懸鏈線的210個單元進行消元,最後得到一個把整條懸鏈線當做整體的水平、垂直受力方程和幾何方程(也就是計算懸鏈線高度,這一方程是由每一個單元的力矩分析整合而來的)。所以最後我們等於是對個位數的單元列了方程,最後我們的方程數量只有18個。

再說解方程。直接把18個方程丟給matlab的fsolve函數解是可以的,但如果解不出那還有別的辦法。比如我們就用了數值逼近法。拆掉一個方程,把整個系統寫成一個函數,比如把海水深度寫成浮標吃水深度的函數,而由於二者是單調關係(可以適當說明一下,我們沒有嚴格證出來),可以用二分法求解。具體就不細說了。

所以最後我們真的就只用了高中物理知識和一個簡單的數值逼近把第一第二小問給解了。然並軟,第三問沒有給太多建模的空間啊。最後我們也沒有明白這道題和數學建模有什麼關係,真的和一道高中物理月考題沒差啊?

求A題大神一起來討論討論吧


選其他題的讓一讓,讓一讓 多謝了!

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┓┏┓┏┓┃讓選B的先跳!

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首先,既然結束了,那麼可以開始分析一下題目了。

先說A。這題的特點很明確:其物理模型是個穩態受力問題,典型的「有標準答案」類型,很有國賽風格。此題所需知識不超過大二物理相關專業專業課內容,包括變分、數理方法、經典力學。並且即使變分或者微擾法不會算,也可以計算機模擬解PDE,不算特別複雜。

再說B,這問題夠中國特色了,至少我不知道還有哪些國家強制小區開放之類的。我記得有一年美賽有個題目是設計十字路口紅綠燈還是轉盤來的,以調整車流量解決擁堵問題。這兩個問題其實有很多共同點:主要需要解決的問題其實是構建車輛通行的模擬模型,以得到不同情況下車流量與通過時間之間的關係。至於要求的評價體系,作為競賽題,還是第一問,不應該弄一大堆指標來討論,完全可以以車流量與通行時間關係中尋個分界點之類的來做一個主要評價。策略的設計倒是開放式的,可以選擇的方向大體也是臨近路口的小區如何開放、平行道路中間的小區如何開放、哪些小區不宜開放之類。唯一的坑在於,畢竟是教育部出題討論國家已經發布的小區開放方案,要說開放沒卵用不要開比較好的…怕是不合適吧……


到底是公式錯了,還是代碼錯了?

我只知道結果錯了。

特喵的愛咋咋地吧!!!

(╯‵□′)╯︵┴─┴


由於vissim沒學明白

數據獲取途徑基本為零

所以建模結束後的最大收穫就是-- 我已經可以面不改色的蒙數據了


先推薦兩本書吧

我彷彿看見國一在向我招手

其實建模這東西假設的好,就賊簡單

a題假設浮標不見了

b題假設小區不見了

分分鐘小學應用題

乾貨預警

既簡單又形象的模型

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別問我這種烏龜是怎麼亂入的,可能是因為愛(比心)。


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