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全国大学生数学建模竞赛,简称“国赛”。比赛一般为三名大学本科生组队,在72小时内选择并解决一个实际问题,以论文形式提交答案。

燃玉曾参加过3次国赛,所获最高奖项是全国二等奖。

不知道什么是数学建模?请看燃玉的科普: 《其实你也会数学建模》

为什么要参加国赛?

先说一些功利原因

1. 奖学金。这是一个国家级比赛,得个省奖还是比较容易的。而很多学校的保研、公派等名额都跟奖学金挂钩。所以,你懂的。
2. 出国。虽然国赛本身的国际影响力有限,但它是除了美赛本身(美国大学生数学建模竞赛)以外最接近的美赛演练了。
3. 专业。如果你是学应用数学、统计或者其他跟这个相关的专业的话,可以通过本次比赛提升一下专业水平。

再说一下我个人,参加国赛的原因:

1. 我很享受这个过程。在几天之内,绕过重重困难,去解决一个实际问题,的确是一件很有成就感的事情。
2. 在这里可以认识很多有趣的人。这种比赛学校会有很多很多参赛队伍,大家一起并肩作战、互相交流,我也因此认识了很多有趣的人。

参加国赛大概是一个怎样的过程?

比赛前,提前找到一个可以在比赛期间通宵的地方。这个地方要有电、有网、有空调,允许三个人自由讨论、解决临时的吃喝拉撒睡。如果在校外比赛,要提前到图书馆办理手续,以便在校外查询文献。

比赛第一天,3个人早上8点前到达比赛的教室,随时准备。

题目公开之后,使用数据库(例如中国知网,英语好的同学可以使用国外数据库等)查找相关的资料。根据资料,最晚在第一天晚上确定题目。

注:很多没有比赛经验的同学,尤其大一大二的同学,可能还不知道怎样文献检索。查资料的时候不要用百度,起码要用谷歌学术。如果你是某个问题的外行,可以试试维基百科,作为初步的了解的工具,但是不要作为参考文献来引用。

接下来的两天时间里,你要编程、建模,尽可能充分、详尽地回答题目中的问题。数学模型可以是方程、算法,或者其他任何可以解决问题的方案。

最后一天,你要将这些答案写成一篇论文。比赛官网会有从排版到页数的一系列具体要求。

国赛跟美赛有哪些异同?

1. 国赛一般会有几道简单的小问题放在前面。这些题目大都有标准答案,或者明确的衡量标准,很容易做出来。各省评委根据前面几道题的标准答案,足以筛选出全省最优秀的参赛队伍,进而推荐到全国参评。

2. 有人说,美赛开放性强,国赛思路比较单一,其实不尽然。美赛的大多数特等奖论文,使用的方法都中规中矩,但是无论从论文写作到模型论述、评价,都无懈可击,这些与国赛殊路同归。只有少数开放性很强的题目,主流方法也难以在短短四天内完美解答,才会出现“黑马”。以后美赛经验分享我会具体讲。

3. 国赛得奖比例远少于美赛。美赛排名前40%的队伍都有奖,国赛得奖的要少很多。(当然,对于有能力的人而言,都差不多)

4. 国赛只有3天,而美赛4天,不过对中国学生差不多,反正美赛最后一天都在翻译论文。

怎样完成一篇合格的获奖论文?

1. 必须回答所有小问题。虽然理论上讲,只完成一部分也有机会得到省奖,但是没做完的话肯定得不到国家级奖项的。

2. 逻辑要严密。你的所有逻辑推导,是建立在什么样的假设下的,必须要说清楚。考虑问题越全面,越可能得到高分。此外,假设为什么合理、你的模型靠谱到什么程度(鲁棒性、稳定性)、模型误差有哪些有多大,也需要详细分析。

3. 论文格式要规范。除了比赛官方要求的排版外,学术写作的基本规范也应该自觉遵守。图片标题位置、比如三线表之类,应当自行注意。

(没听说过的,快去找个学术写作公开课视频看一看。)

比赛还有哪些注意事项?

1. 注明参考文献。虽然比赛不是学术研究,但是你使用了别人发明的方法,要注明出来。有一年因为有很多文章没有注明参考来源,被取消了评奖资格——很多原本只有三等奖水平的文章最后被评为了一等奖。

2. 不要死抠一个方法。如果你花了一个下午都没能学会某个方法,不妨绕道。毕竟同一个问题可以有很多解决方案。

例:2015年题目,从照片、视频中的影子长度变化,判断拍摄地点、日期和时间。
其中涉及到一个问题:怎样从照片这个平面中,获取影子在大地上的实际位置。这个坐标系的转换在数学中有一套特定的方法。由于当时时间紧迫,我们小队直接使用Power Point自带的工具,对图片进行3D投影变换,直到图片中大地上的方形基座在屏幕上变为正方形。

3. 如果有时间,一定要写鲁棒性分析,能做个对照组或者弄个模型检验就更好了~因为如果你们能做完,别人也能做完,那么你们的得奖优势在哪里呢?

4. 模型中,不要以遗传算法、神经网络等智能算法为核心。因为使用“智能算法”,相当于,把“建模”交给了计算机,而且往往无法知道计算机是怎么想的。因此,这些智能算法只适合用于模型检验。

Ps:假如你能1天之内写好、调试好一个智能算法,一定是十分幸运+熟练了,也可能是问题太简单不需要智能算法。

5. 论文不要等到最后才开始写,从一开始就要整理论文里面会用到的内容,最好由同一个人主笔。队伍的Office版本最好统一一下,否则可能因为版本不兼容,导致排版崩溃。

距离比赛还有一个多月,可以做哪些准备?

数学建模常用的各种模型,主要来自平时积累。算法什么的,数学专业的“计算方法”,物理专业的“计算物理学”等各个专业的常用算法基本够用。三个人肯定要有至少一个会编程对吧?模型的话,要对常见的模型有一些了解。

注意:不要抱着标题中含有“数学建模”四个字的书啃(历年获奖论文集除外),这些书主要是工具书,就像字典一样,看一下目录就可以了,需要的时候在网上查找也许还会更快更全。

如果对比赛有比较高的期望,最好跟队友在开学前抽3天时间模拟一下,随机找一年题目,从头到尾演练一下参赛过程,得奖几率也会大大提高。

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