我的数学建模经历

作者: shad0w_walker(admin) 分类: 杂心情 发布时间: 2017-04-29 13:07 ė 6 3条评论

MCM过去三个月,结果也已经出了好多天,总感觉参加数学建模是个挺有意思的经历。我到现在为止一共参加过两次数模,第一次是大二下复旦大学主办的“华东杯”——三等奖,也是我们学校两个三等奖之一,第二次是大三上参加的美赛——M奖,也是我们学校四个M奖之一。两场都没有更高的奖项了(这么说是不是很不谦虚

华东杯

说来很巧,很久以前就加了数院数模社社长季同学的好友,但是我们俩互不相识。去年上半年她突然找到我,要和我组队参加“华东杯”,找我的原因只是因为我是学计算机的。当时我抱着参加一次数模玩玩增长见识的想法答应了,虽然我真的没有任何数模的经验。和队友见过面后,我觉着还是认真一点是不是?……因为我的两个队友都参加过国赛美赛,数模社社长季同学和数师班班长吴同学,看上去就很强,绝不会允许我打酱油的。。。

比赛开始前几天看了很多资料,见识了好多数学模型,事实证明,这些都毫无卵用,还不如多学学matlab。

“华东杯”算是一个规模较小的比赛,第一次见识数模题的我被吓尿了,拿到题目,满脑子都是没有任何思路的绝望。但是我的队友果断地确定了选题,开始搜集资料,高老师的内心大喊:快让我抱紧大腿啊!!!我们队的选题是上海迪斯尼乐园闭园时面对人流高峰的疏散规划,高老师面对自己的毫无作用,开始看队友收集的关于人流疏散的论文,只见有一篇论文突然发出金色光芒,从中飞出以高老师的理解能力能看懂的三个大字——费用流。

高老师觉得自己再不做贡献就要被队友嫌弃了,往大了说这可是在数院面前丢了整个计科院的脸啊!于是高老师愤然跃起xjb说了一句费用流可搞,当时队友一定想这个人这么久都没有思路一定是闷声发大财,竟然觉得我的思路可行,我们就这样用了费用流……

我们建模分析了一下路况和人流,然后从地图上扒下了上海迪斯尼周围的交通图,在图上xjb标记了节点,并xjb设计了边权,化归为图论跑最小费用最大流。

以前听说数模三天三夜是不眠不休我还以为是夸张,没想到队友拼命起来真可怕,第一天就战斗到凌晨2点,年幼的高老师忍不住就溜了,回宿舍的路上望着空空荡荡的校园突然诗意满怀。三天的时间,我有无数次遇到困难,都心想,要是我没有报名参加这个比赛,那我现在是有多么幸福。总之,第一次参加数模,过程中满是痛苦,唯一的乐趣是去看看没有思路或者准备换题的唐老师队。

三天的时间,高老师敲了点代码,贡献了几张图,很少参与论文的文字工作,不得不说队友实在太强了,语言组织能力极强,论文的排版堪称完美。大致写完之时,高老师于心不忍,大胆地接下了摘要这个巨大的任务,本着如果学习不是为了装逼,那一切都毫无意义的想法,写完了论文摘要。不得不说,每当高老师回想起这段摘要,都觉得逼格满满,然后露出满意的笑容。

论文写完真是一个无比美妙的时刻,那一瞬间突然感觉整个世界都变了,枯燥无味的数学公式突然变得有趣起来,痛苦的心情突然变得轻松起来,这一瞬间的满足感比拿到O奖还要强烈。这一瞬间的苦尽甘来无可比拟。

美赛

美赛是在寒假初进行的,估摸着高老师的颜值受到了大家的认可,在此之前有好几个同学找我组队,而我最终的队友是之前组过队的季滢同学和另一位准数学老师李同学(论抱到大腿的重要性

说实话美赛前没有做很多的准备,因为之前的经验,简单的数学模型基本不可能被用上,用上了也很low,而matlab,比赛中要用什么就去查什么,没有专门学习的必要。而因为ACM集训队寒假讲课,我也没有参加数院组织的赛前培训。队友对我如此放心,如此地放养让我慌得不行。

MCM三道题每道都可以搞又不可以搞,ICM三道题给人一种开放性很强的感觉,说实话在选题上纠结了很久,当队友选定C题之后我还偷偷打开别的题目瞄了几眼。C题题目是关于道路上人驾驶车和自动驾驶车的合理规划,题目给了道路交通图以及每段道路的情况。这就是美赛中的“大数据”题?对计算机来说这只是很微小的数据啊。还有,选择C最主要的原因是C题也是关于交通的,有之前处理交通问题的经验。(天哪,现有的交通是多么的辣鸡,数模出这么多关于交通的问题,默念计划生育大法好

值得一提的是,因为没有思路,我偷偷逛了一发数学建模贴吧,看了别人拿大奖的经验,发现拿大奖的套路都是这样的——第一天没想法,第二天换题,第三天依然没想法,第四天赶论文。或许优秀的人连咸鱼起来都很优秀吧。

但是我的队友,不仅优秀,还不咸鱼。于是我们异常顺利地,第一天就建好了模型,顺便还进行了论文大致思路的规划。其中需要对交通流进行仿真,这个任务自然是交给了我,队友坚定目光告诉我,这样做非常可行,就差写代码了。

于是接下来,我就一直coding和画图,我从网上下载了元胞自动机的代码,发现不好用也看不懂,索性研究了一下元胞自动机的机制,自己写了一个,因为matlab实在不适合给我写大段算法,我果断掏出C语言吭哧吭哧地开始写,然后用matlab绘图。因为代码写得比较残而且随机减速导致结果不稳定要多次取均值,所以每种情况的数据都要跑好久,机智的高老师索性采取了“分布式计算”,没错就是开了两台服务器连同我本机一次性跑三种情况……

整个思路中,一个巨大的争议点是自动驾驶车该如何加入道路中,是和人驾驶车共行还是划出专门的道路给自动驾驶车,这两种做法的影响是不同的,我们讨论了很久。接着,不知不觉我们否定了很多想法,也完成了很多事情,思路变得更加清晰。关于题目中的提及的tipping point我们思考了好久,从各种角度入手,最后找到了这个tipping point,这里算是比较成功的。

期间最开心的事依然莫过于看见唐老师队进展缓慢,唐老师这次换了两个妹子当队友,鼓励度max,干起活来一人能顶3人。

建模的过程依然是比较辛苦的,但是因为思路清晰和队友太强的缘故,我们队速度还挺快,第四天开始的时候整个论文的主体差不多就已经完成,剩下的边边角角完善了一下包括我又写了一篇摘要,到了下午3点,我们竟然莫名奇妙地发现,我们已经做完了。和其他队一比,他们还都在苦逼地鏖战,而我们激动地差点交论文而忘记给指导老师修改。之后我们开心地点了外卖然后去接受老师的修改意见,没想到马欢飞老师提出了好多好多的修改点,包括摘要要切题,论文内容要突出题目中的关键点,特别是我做的所有图,因为线条不够粗,颜色区分度不够,黑白打印之后看起来很糟糕。更加糟糕的莫过于,有几张图我的数据和程序都没了……

总之天无绝人之路,我花了好大的力气最后还是把图都改好了,同时队友早就高效地改完了老师要求修改的文字内容,高老师心中再次默念:抱紧大腿。我记得当时才晚上的10点多,激动的我们在反复确认队伍编号以及提交事项之后,由我写完邮件,队长季同学点击了提交,宣告我们的美赛圆满结束。

美赛后记:

论文提交之后我去睡觉,因为寒假宿舍封楼,117空调爆炸,敬文找不到住处,居无定所的我只得投靠101,但101有唐老师白老师和宝胜三个队,他们奋战了一个通宵。为此早早交差的我虽然心中无限优越,但实在被吵得睡不着,半夜爬起来打开LOL发现同样参加美赛但还没完工的高中同学老狼竟然在线,顶着实验室200的ping强行坑了把队友。接着凌晨4点多天微微凉,又打开ingress去把学校里的绿po清了个干净,在东吴桥下炸po还把保安吸引了过来。

过了几个月,某天晚上正打算早点睡觉准备明天的蓝桥杯初赛,却莫名其妙地看见群里说成绩已经出来了,赶紧回想起当初提交作品的账号登录了上去。当时我看见我们队后面跟着Meritorious Winner鲜红的大字,一脸懵逼的我赶紧去问队友这是个什么奖2333333

总结

数学建模给我这么些感受:

  1. 数模重要的是过程。比赛期间我唯一的想法是去完成一篇论文,比赛结束后我唯一的想法是我竟然能完成这么一篇论文,讲道理真正投入进去之后拿什么奖都看淡了。
  2. 完成数模的成就感很强。相比于3个月或者5个小时完成的比赛,数模的苦逼集中在三四天这样一个不长也不短的时间段内,提交论文的瞬间压力骤然释放,十分的刺激,这种成就感还得亲自参加一次才能感受到。
  3. 收集资料很重要。一开始拿到题目所有人都是没有思路的,就算是漫无目的地去找些相关的资料,也比苦思冥想要好太多,这点我的队友做得十分好。还可以去隔壁队偷听是不是……虽然人家应该不会给你偷听……
  4. 数模结果评判的主观性很强。和高考语文作文一样,论文虽然很讲究内在,但是并没有AC这样的东西去衡量它的具体分值,一切都看阅卷老师,所以提交之后有种听天由命的感觉。
  5. 论文的外观很重要。很多队伍都会采用latex排版但是学习代价比较大,我的队友用word依然达到了十分出色的效果,同时图表的字体一定要加大,同一图中多条曲线要区分。
  6. 数模是个团队工作。我两次比赛的队友都特别棒,无论是建模型还是写论文,我时常想,要是当初没有加季同学,要是她没有找我组队,那我不就失去了一段极其宝贵的经历,虽然那样的我根本不会领会有什么失去。
  7. ACM集训队在美赛里拿了三个M奖。棒棒的哦。

最后毫无装逼成分地说句题外话,数模的结果对我价值不大。坑爹的计科院不会给我奖金,也不会给我加分,权当是一种人生阅历吧。

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3条评论

  1. sb_walker 2017年5月15日 18:47 回复

    “唐老师这次换了两个妹子当队友”
    为什么要加粗啊?你哪次不是找两个妹子当队友???

    1. shad0w_walker(admin)
      shad0w_walker(admin) 2017年5月15日 18:58 回复

      因为唐老师是carry我是被carry,是不一样的啊。。。

  2. Ivy_End 2017年7月6日 09:51 回复

    实名仰慕和妹子组队拿M奖的巨巨

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