数学建模MATLAB难不难,如何才能在数学建模竞赛中取得好成绩
要想在数学建模竞赛中取得好成绩,需要具有以下三个条件:
一是有好的数学模型。评价一个数学模型的优劣,不在于用了什么高深的方法,而是要能够有效、简便、恰当地解决实际的问题,应该说在能够有效解决问题的情况下,使用的数学方法越简单越好,这样大家才能够容易理解,我三次获国家一等奖的的模型都是用初等数学里面的基础知识建立的,没有什么高深的理论,用到的知识高中阶段都已经学习过了。
二是要有好的求解方法。越是复杂的问题,对算法的要求就越高,对求解方法的评价主要是对算法的评价,一般比较容易求解的数学模型就不太会关注其求解方法。一些比较难的数学建模问题,其难点归结到底就是算法和编程实现的问题。一个好算法的评价准则是,能够快速、准确给出最优解。
三是要有高质量的论文。论文才是决定是否能取得好成绩的最重要的部分,但是没有好的数学模型和算法,也是不可能有什么高质量论文的。在建模中所谓的高质量论文,就是把建模过程和求解过程描述清楚,让评委很容易知道你们是如何分析问题的,数学模型是什么,用了什么方法求解的,最后的结论是什么。只要能把这些问题表述清楚了,论文层面就没有问题了。从作者指导学生比赛的过程来看,绝大多数队最大的问题就是论文的写作,队员写出来的内容连自己的队友都看不懂,更别说让其他人看懂了。所以说在组队的过程中,每个队至少要确保有一名文字功底扎实,可以把问题说清楚的同学。
要想在三天三夜的时间内同时把这三件事情都做好,其实对团队的要求还是很高的,既要求整个团队有很高的数学建模能力、编程求解能力和论文写作能力,同时还要求团队有很高的配合能力。一个人再厉害,在有限的时间内,完成这些事情是非常艰巨的。我自己一天最多写10页建模论文,一般的国家一等奖论文都在20页左右,如果是我自己干的话,三天时间只够我写论文的,其它任何事情都干不了。
从作者的数学建模参赛经历和竞赛指导经历来看,要想在数学建模竞赛中获奖,需要注意以下几个方面:
(1) 合理的队员组合
这点是获奖的基础,所有队员都必须具备较好的数学和计算机基础,其中应该有个队员有较好的应用数学思维,能够分析清楚问题的来龙去脉,然后将问题和数学方法联系起来,从而建立求解问题的数学模型。还要有个编程能力比较强的,熟悉常见算法,有较丰富的Matlab等语言编程经验的队员。另外就是要有个科技论文写作强的,能够将做的模型和求解方法表达清楚。这里面,队长的作用相当大,队长的综合协调能力一定要高,所谓“兵雄雄一个,将雄雄一窝”,所以这个队长一定要雄点,首先能够根据各人的特点组成一支人才搭配合理的队伍。
(2) 充分的准备和训练
兵家有云,不打无准备之仗。对于建模比赛来说,也一定要做好充分的准备,我一般都是提前一年选择好队友,然后我们自己训练。我觉得熟悉常见的模型和建模方法很重要,有些问题一看到就知道用什么方法求解了,所以要多积累些常见的建模案例,逐渐培养建模的悟性,等到量变到质变的时候,就会有种豁然开朗,游刃有余的感觉。我的一个出色的队友,接触一年的数学建模后,说他现在思路特别开拓,有种“思接千载,神游万里”的感觉。我想这是真的,因为有时我也有这种感觉。另外就是一般高校都有的建模竞赛集训,我觉得这种方式很利于提高建模竞赛水平,我第一次参加集训是大一暑假,第一篇论文写了2页,就像是解应用题,实在是没内容写;第二篇论文就写了8页,有点东西了,以后逐渐有思路了。当然学校的集训是种强化训练方式,需要有点基础和准备。训练的好处是一方面增加建模经验,二是练习编程水平,三是磨合队友之间的关系,四是开拓思路和积累经验。
(3) 重视建模论文的模板和技巧
建模论文是最后决定是否获奖的关键,一定要有这方面的意识,并重视它。我这样说的一个原因是有的队总重视模型和算法,花三天的时间在建模和编程上,到最后只有几个小时的时间写论文,可想而知,这样的论文能写好吗?即使模型再好,算法再好,结果再准确,可如果论文里面没有体现出来,再好的模型和结果谁会知道呢。数学建模论文有它固定的规范,一般都至少要包含问题、假设、模型、求解、结果和评价,另外还可以有其它一些内容,如稳定性分析、参数灵敏度分析等内容。只要平时多看几篇建模论文,就基本上知道如何去写建模论文了,最重要的还是作者的文字能力和逻辑能力,要能够将整个建模和求解过程在模板的基础上按照一定的逻辑清晰地表达出来。所以在组队的时候一定要确保有一名能将论文写好的同学。
(4) 合理的时间安排
建模比赛有一定的时间限制,如何充分利用有效的时间对是否能取得好成绩也至关重要。我见过一些队,选题选了一天,讨论讨了一天,最后一天建模型和编程,这样一来,实际上做事的时间就一天的时间,可想而知,这样的时间安排就是相当不合理了,取得好成绩的可能性也小了。以前我们队参赛的时候,我们就定了进度表,1小时内要确定选哪道题, 第一天要建好数学模型并确定求解的方法,通常一个上午这些工作都完成了, 我们实际上将所有的时间资源都花在有效的事情上了,所以我们做起来相对就轻松多了,到第三天的晚上以后,就修改和排版论文了。当然时间的安排和分工是要保持一致的,这也就要求队长必须具备较好的协调、组织和进程控制能力。关于时间和进程的管理问题,也是一门学问,将在下一个小节就建模团队的项目管理和时间管理问题,再说明这方面的内容。
(5)勇争第一的意识和勇气
建模对队员的意志力要求也比较高,学习和参加建模比赛的过程应该说是种比较辛苦的的活动,要能够安下心来看那些看不懂的知识,在训练和比赛中,也会经常遇到那种无从下手的问题,如果调节能力不好的话,说不定人会被逼疯啊。但经过一段时间后,也许你就会有种意识,时间会改变一切,我也会经常遇到无从下手的问题,可是三天三夜的时间过去后,我们依然是解决了所有的问题,这里面就需要我们坚持。我就喜欢我的队友们能发现问题,我们很多次的进步都是在发现问题,并在努力解决之的过程中取得了,因为没有问题,就不会强迫你去思考,所以也就不会有质的飞跃了。另外一点就是要有信心,相信自己能做好。我第一次参加全国比赛只获得省二等奖,之后我“闭关”1个月,分析为什么人家的模型是国家一等,二等,而我只是省二等?突然有一天,豁然开朗,茅塞顿开,然后就觉得,以后必然能达到国家一等的水平,所以在随后的比赛中,就有了必胜的信心了。
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