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喜报 | 东南大学信息学院学生团队获全国大学生数模建模竞赛一等奖!

东大信息 2023-09-15





在刚刚公布的高教社杯全国大学生数学建模竞赛中,来自东南大学信息科学与工程学院的宋昊天、夏天乐以及物理学院张烨阳组成的团队获得国家级一等奖,值得一提的是,他们的论文被专家组推荐,获得中国大学生在线全文展示的荣誉,而获得展示机会的A题论文全国仅三篇。同时,该论文作为优秀论文被推荐至《数学建模及其应用》杂志上发表。



全国大学生数学建模竞赛是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动、开拓知识面、培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。2022年9月15日至9月18日,来自全国及英国、马来西亚等国家的1606所院校/校区、54257队、超过16万人参与了竞赛,东南大学一共有125支队伍报名,121支队伍提交论文,64支队伍获奖。


让我们一起走进聆听他们的故事。

(图片自左往右依次为张烨阳、宋昊天、夏天乐)




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最开始接触数学建模,也没有冲着比赛拿奖的目标前进,只是觉得「用数学手段解决现实问题」非常有意思,能很好地把所学到的数学知识应用在实际问题,而不是证明题中。同时我也对社会经济物理问题的模型兴趣斐然,在闲暇时阅读社科书籍时经常会想「诶这些问题能不能用数学或者物理的语言建模」。机缘巧合之下,事就这样成了。

很幸运,工科生学的数学是为了计算而不是证明。我们从大一一路学上来,高数线代概率论三剑客提供了数学的基础;信号与系统和自控原理提供了建立通用系统的语言、解微分方程组的方法和变换域的思想;大学物理和电路原理帮助建立了对问题背景的认识;计算方法提供了用数值代替解析解的手段;数据结构与算法、图论和最优化提供了重要工具和建模思想;最后数学建模提供了一个整体的框架,把之前所有内容组合成有机的整体。这些课程是最实用,最不可或缺的,如果有工科同学能融会贯通,全部知识了然于心,所有工具轻车熟路,那且不说ta能不能在比赛中取得好成绩,ta大学一定过得很值。

作为三个人的队长,国赛拿了这么好的名次是很欣慰的,说明三个人这么久的付出与彼此间的磨合卓有成效。我还记得第一次建模有点手忙脚乱,代码、图片、数据杂乱无章,而且没有统一的地点建模,大家从梅园食堂跑到物理楼,从交通学院去大活,一天得换两次位置。等国赛之前我们专门为提高工作效率和固定工作流程“约法三章”,规定了上下班时间,地点的“大事”和文件分类、变量表和共享Word的“小事”,这些“细枝末节”对国赛有举足轻重的作用。尽管由于疫情,并非全部如愿以偿(原本订了电竞酒店,结果只能在大活建模,笑死),但这套工作流证明了它的价值。

有人曾经告诉我「一个人只知道两种知识,一是ta知道的,二是ta知道去哪里能找到的」。作为面向实际问题的比赛,检索、收集和识别信息和资料的能力也相当重要。对一道题来说,物理背景、前人思路、专有名词、既往成果、重要数据等,其实互联网上都搜得到;对整个竞赛的准备来说,参考资料、往届论文、算法代码,都是多到远远读不完以至于需要精挑细选。从长远看,善于搜索信息,寻找资料也是科研的必需品,学习生活的必备品。

最后,参与数学建模令我收获很多,不仅提供了能把所学知识充分应用的机会,而且经历了非常令人难忘的半夜加班、周末加班、暑假加班等一系列加班,所以特别感谢两位队友一直以来的辛苦付出!最后的最后,如果有信院同学希望咨询有关数学建模的问题,可以私信好为人师的我哦。



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在参赛之初,我也是抱着学习知识、尽力而为的想法去做数学建模竞赛,从来没想过能获得国一。回顾整个参赛历程,我们从大一第一次参加数模校赛,但由于疫情导致秋季学期提前而放弃了去年的国赛,到大二参加五一数模竞赛、数模校赛,再到这学期参加数模国赛,期间也付出了很多精力去学习和打磨,而这一切的付出最终得到了回报。

我从大一开始接触数学建模,大概是因为数模对于专业知识的要求比较少,容易入手去做。只要学习一些经典的数学模型,并且了解matlab的语法,就可以去尝试解题。随着学习的深入,我越发感觉到数学建模是一个应用知识面极广、很考察参赛者综合能力的竞赛,考察了参赛队员的数学基础、编程计算能力、将数理知识与实际应用相结合的能力、论文表达能力、对于新知识的速成能力以及文献检索能力

作为一个论文写手,我觉得对于数模论文评阅而言,用合理的逻辑结构与清晰的语言在论文中展现整个解题流程是至关重要的。数模论文的批阅流程实际上是比较刻板的,类似于文科阅卷,踩点得分,所以,保证论文结构完善、细节到位是十分关键的,这样才能保证我们所建立的模型能够最终呈现在评委老师的眼前,而不是在第一批筛查中被淘汰。这可谓是很好地诠释了“细节决定成败”

考虑到比赛时间的紧迫性,我们在比赛前制定了严格的时间规划,以求提高效率、减少熬夜,并且根据时间进行取舍,前两天优先进行建模,第三天优先进行论文写作,尤其是到第三天下午,即使所建立的模型还有所缺陷,也应该把更多资源分配到论文的完善与检查上,谨防到最后过于匆忙。

今年国赛的A题相比于去年而言,难度下降了很多。但越是简单的题,想要脱颖而出的难度就越大。在这次竞赛中,最具创造性的部分是结合课本知识,自创了一种全新的方法,使我们的解题方法更加新颖。可见,开拓思路,尝试新的方法并且活学活用也是格外重要的。

此外,不得不说的是,今年数模国赛的竞赛时间刚好遇上疫情封校,原本我们还订了电竞酒店,不仅交流环境良好而且还有高配电脑可以跑代码,结果只能在学校里勉强找个可以交流的地方做题,可谓是一言难尽。

最后,感谢两位队友的共同奋战,也感谢东大数模培训组在整个学习过程中给予我们的支持与帮助。



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我做数学建模竞赛并没有特殊的原因,只是大一听过一些讲座,感觉和自己学的专业有契合度,而且我大一的数学分析和高等代数学得还行就报名参加了。当然,后面的实践证明数学建模远不是课内数学一样“会做题”就能解决的程度。

首先数学建模,是使用数学的方法,将一个实际问题用数学方法抽象化,并用计算机编程等工具来求解这个模型,以此来完成对实际过程的模拟。这就与我们课内遇到的问题有较大的差别:你需要自己去找到问题的关键在哪。数模竞赛给出的题目,往往是一个新的背景,这不是我们用以往的经验可以完全理解的,所以自学和自主查找资料的能力就很重要。当然很庆幸的是,这次国赛我们选择的题目正好是我擅长的物理-力学类题目,所以拿奖也是有一定运气成分的(笑)。

我认为要想取得好成绩,要付出的努力有两方面:一是基础知识的积累,包括各类基础的模型,各个队员尤其是建模手需要对其烂熟于心,并且在长期的实践应用中加深对它们的理解。对于以前比赛的优秀论文,那更是要反复地看,看思路的闪光点,看行文的结构,看排版等等,感概是的确比较痛苦,但一段时间之后确实能学到东西。第二,我觉得这是经常被各个队伍忽略的部分,也就是除去“硬知识”外软性的能力和准备,包括团队成员的分工与磨合、计算工具的使用,甚至做题的地点的选择,都对能否交出一篇好论文有着十分重要的影响。以分工磨合为例,笼统地来说三个人分别负责建模、代码和论文,但是实际操作起来没这么简单,会遇到一个人需要干各种事情的情况,这个时候就一定要多沟通。暑假训练的时候,由于我们都在家,只能线上连麦做练习,所以时间安排较为混乱,每次到交作业的时候才开始狂改,所以我们后面就尝试确定时间表,精确到每小时该做什么,并且预留一定时间用于突发状况。类似的经历还有很多,这都是在较长期的实践重总结出来的,如果想拿好成绩,那就和你的队友多练,总没错。

最后感谢我的两位队友,完成了我在给出想法之后的实现,好的工作我们三个人的努力缺一不可。




博观约取,厚积薄发

东大信息人始终以昂扬的姿态

砥砺前行

明天,东大信息学子必将

踔厉奋发向未来

止于至善谱新篇


文字 | 获奖团队

配图 | 获奖团队

编辑 | 钱辰涞

责编 | 王汉卿


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