数学建模初级入门(干货参加了10次数学建模)
首发公众号:递递小佰
以下内容阅读完耗时可能有点长,但是递递希望大家可以耐心看下去,都是递递自己的“干货”,文末有福利!!!
最近几天,可能由于MathorCup数学建模将要开始了(现在延期举行了,具体时间可以自己从网上搜一下),越来越多的学弟学妹从后台私信递递,想让递递分享一些建模经验。
“确实,不谦虚的说,递递在大学期间前前后后总共带队参加过10次数学建模,虽然在第10次才拿到了全国一等奖,但是递递觉得,没有前9次的经验积累,也不会有第10次的成功。”
递递和大家一样,在建模面前都是从小白一步步成长起来,没有专门的参加过建模的培训或者相关课程的学习,因此所有的经验都是递递在一次次参加数学建模的过程中悟出来的,所以今天递递不讲建模的具体方法或者编程等“干货”,只讲自己三年来参加建模所悟出的经验,如有不当之处,还望大家见谅,希望递递分享的经验能对大家有用。
首先,在分享经验之前,先给大家介绍一下什么是数学建模。
数学建模用通俗易懂的话讲就是,1到3个人组队,从3~4个“应用题”中选出一个题,之后独立或在指导老师的指导下,在三天三夜(一般是这么长时间)的时间里,建立一个数学模型来解这道题,最后将你们的数学模型、解题思路、方法、过程以及最终结果以论文形式呈现出来(别担心,论文也有具体格式要求,按部就班的填充即可)。
其次,递递鼓励大家参加数学建模,尤其是大一大二有保研想法的学弟学妹更应该参加。为什么递递鼓励大家参加呢?其实理由很简单:
1.数学建模的获奖比率和比赛的频率高,只要掌握一定的方法,就可以获得很多奖,而比赛获奖对保研而言尤为重要
2.数学建模可以锻炼你的逻辑思维和团队协作能力,能让你结交一些“真朋友”,没准还能找到“女朋友”
3.获奖的论文稍加修改就可以向一些相关的期刊杂志进行投稿,而且中稿的可能性也会较大
4.建模当中使用的方法对研究生阶段写论文非常有帮助
5.越来越多的高校开始看重数学建模,对研究生复试也会有很大帮助
6.据递递了解,有的企业在面试的过程中也会着重看你的建模比赛,所以对就业也有一定的帮助。
7.最重要的一点,数学建模性价比高,因为比赛就三天三夜,比赛所用的知识基本上就是你这三天所学习的知识,所以说,虽然过程“痛苦”一点,但是相比于创青春、三创赛之类的团队比赛而言,占用的时间还是少的多,而且获奖比率也会更高。
再次,给大家澄清几个误区:
1.我是文科生,数学不好,所以不适合参加数学建模。
其实说实话,数学建模虽然带着“数学”二字,但是与数学还真没有非常大的关系,很多时候,你需要解答的问题里面可能连一个数字都没有,而且你目前所学的数学知识(如果你不是非数学类学生)在建模的过程中基本上都用不到,所以说,即便你是文科生,就算你高数不及格,也照样不影响你参加数学建模,更何况递递本身就是经管学院(偏文科)。
2.其他学院的人我认识不多,要不我就从我们专业随便找两个人参加吧。
这应该是很多建模小白最初的想法,不能说错,但确实有点不妥。千万不要随随便便找俩人就组队,不光建模,像其他的团队比赛也是,找人组队之前一定要有目的性,不是说关系好就可以一块参加比赛,因为比赛需要的是能力而不是关系。同专业的同学能力大多都相同或类似,思维模式也相差不多,而数学建模是需要多方面能力共同发力,至于如何找队友,递递会在后面"支招”。
3.指导老师很忙,我们还是不麻烦老师了,自己想办法做吧。
这个想法一定要打消。指导老师的作用本身就是指导你们比赛,你们如果比赛不找老师指导,那找指导老师还有什么意义吗?这不是不尊敬指导老师吗?数学建模的很多问题,单靠本科生的能力,基本上是不可能在短时间内完成的,而指导老师经验丰富,可以给你们一定的指导,而且很有可能你们所需要解决的问题正是指导老师研究的领域,递递想,这也就是为什要设置指导老师的原因。另外,你们比赛获奖也会对指导老师的发展有一定的作用,因此这是互惠互利的比赛,所以不要害怕麻烦老师,你们找老师帮助,他们都会很高兴的,无形之中还能加深师生感情,何乐而不为?
4.所给的几个题目,一个也不会,然后就害怕,开始想放弃。
这是一件再正常不过的事情了,别说咱们答题人了,就连出题人可能也没有一个明确的答案,因为他们出的题本身就没有一个准确的答案,他们出题的目的是希望依靠大学生的智慧来解决社会上的某些问题,他们能提供的就是一些真实的信息,不同的人有不同的解决方法,没有谁对谁错,只有谁更合适。而递递觉得,正因如此,数学建模更像是一项很伟大的“工程”,因为你提供的方法说不准哪天就会被应用并且会造福全人类。所以既然都不会,那还怕什么啊!不放弃,可能会失败,但是放弃,一定会失败。
5.我现在才大一或大二,没什么人脉,要不等大三再参加吧
这也是一个很可怕的想法,为什么这么说呢?众所周知,数学建模一般是需要三个人组队参加,而这个所谓的“队”是怎么组建起来的呢?因为你很难一开始就能组好一个队,所以最简单粗暴的方法,就是尽可能的找那些建模获奖或者参加了很多次建模的人组队,而这种队伍一般在大二时就会确定下来,而一旦确定下来之后,不出什么意外,队员就不会再改变了。所以等你大三甚至大二下学期再去组队参加,你还是很难找到所谓的“大神”,获奖的可能性可想而知。所以递递建议,从大一就开始参加数学建模比赛。
6.题目越短、越少的问题是不是越简单
其实正好相反,题目越短给的信息就越少,题目越少给的思路就越少,所以越短越少的题目越难!(这是一般情况)
上面提到的这些问题,也是递递在一次次建模当中悟出来的,可能你不同意我的观点,但是这确实是递递的所思所想。递递开头该说的都说的差不多了,接下来就正式进入主题,分享一下递递经过10次建模所总结出来的经验。
“以下经验是从建模小白开始分享,如果你是建模大神(肯定有比递递厉害的大神),觉得有不当之处,请从后台“指教”递递,万分感谢。”
01组建队伍
递递给大家介绍一下,建模需要什么能力,你就应该知道如何组队了。简单来说,要想顺利完成数学建模,一般需要三种能力,分别是:构建模型、计算机编程、论文写作。而这三种能力所对应的专业学院大家应该就清楚了,最直接的就是数学学院、计算机学院、经管或文法学院。所以理论上来讲,最好的队伍就应该有这三个学院的同学,但现实中却很难组建一支这种队伍,因为你连本学院认识的人都不多,更何况其他学院的呢。
那怎么办呢?其实最简单的方法就是先找指导老师,递递的建议是找你自己的高数老师(你懂的),因为基本上每个大学生都会有一个高数老师,而高数老师肯定又是数学学院的老师,而在嵙嵙,数院的老师肯定跟计算机学院的老师特别熟悉(至于为什么,可以翻翻嵙嵙的发展史),然后让指导老师帮忙去找队友,因为指导老师的人脉更广,而且更容易寻找到各个学院的“尖子生”。如果你说你本身就是数院的怎么办?你似不似傻,你们学院的老师肯定也教其他学院啊!……这个逻辑,我想递递已经讲清楚了。
那还有其他的方法吗?当然有了!如果你是经管学院的学生,就算找不到计算机学院的也没事啊,因为经管学院有个专业叫电子商务,这个专业除了学经济和管理之外,还要学编程啊!(因为电子商务和计算机学院也有很深的渊源)你们一个学院的肯定更熟悉!而不光经管学院,我想其他学院可能也会有这么一个“特殊”的专业。
我想无论你是哪个学院的,你肯定至少占到了三个能力中的一个,剩下的两个队友通过上述两种方法,基本上都可以找到。
还是那句话,你很难一开始就能组好一个队,如果发现组建的队伍不满意,可以凭借着你有参加建模的经验,再去找其他跟你相似的队友,因为你至少参加过数学建模,即便是没有获奖,那也有点底气,参加了一两次之后,基本上队伍就可以组建起来了,这也就是为什么建议大家从大一就要开始参加数学建模,因为参加的越晚,越难组好队伍。
递递从大一上就开始参加数学建模,但是当时没有这方面的经验,所以到了大二下才真正组好了队伍,所以我希望大家能更快的组好队伍。
02参加什么比赛
我们都知道,建模比赛的种类非常多,但并不是说所有的建模比赛对你都有用处,有些建模比赛可以不用参加。
在嵙嵙的“科创比赛认定表”(公众号后台回复关键词“科创比赛”即可获得)当中,承认的比赛主要有以下几个:
1.高教社杯全国大学生数学建模竞赛
简称“高教杯”(国家级B类)
2.全国大学生电工数学建模竞赛
简称“电工杯” (国家级B类,2020年下调至C类)
3.美国大学生数学建模(国家级B类,2020年下调至C类)
简称“美赛”
4. “深圳杯”数学建模挑战赛(国家级C类)
5.MathorCup高校数学建模挑战赛(国家级C类)
6. APMCM亚太地区大学生数学建模竞赛(省级C类)
简称“亚太杯”
7.数学中国数学建模国际赛(省级C类)
简称“小美赛”
8.五一数学建模竞赛(省级C类)
9.“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛(省级C类)
简称“认证杯”
……
在以上比赛中,需要注意的是“美赛”,由于2019年的美赛出了一点问题(具体的自己从网上搜搜),所以很多高校都已经不怎么承认这一比赛,所以如果你是为了保研而参加美赛,递递建议在参加前先问问学院的老师,该比赛还加不加分,否则不仅没用,而且还会浪费很多钱(报名费100美元一个队)。
另外,省级的数学建模在保研加分中也存在争议,但并不影响综测加分。所以递递建议大家,尽可能的参加国家级的数学建模,但是拿省级的比赛提前练练手也是很不错的。除了以上建模比赛之外,如果有的建模比赛是由国家一级协会(或学会)所举办,大家也可以参加一下,这种比赛一般都会认可的!
03如何选题
(1)数学建模比赛,一般都是从ABCD四个题中选择一个进行解决,这四个题目一般涉及三种类型:大数据、离散型、连续型。三中类型各有各的优缺点,如果你们团队的信息处理能力很强,那递递建议选择大数据类型的题目,如果团队的数学能力很强则可以选择另外两种类型。
(2)选题其实没有大家想象中的那么简单,选对题就是成功的一半。建模中最怕的事情就是,选完题之后,做了一半结果做不下去,然后想换题,这时候却发现为时已晚,没有时间换题了。所以,递递建议,在选题之前,争取把每一道题目都讨论一遍,然后讨论完之后,带着团队的讨论成果,一块去找指导老师,然后结合指导老师的建议,最终定下题目。一般这个过程需要0.5-1天。
(3)选定题目之后就不要再去更换,当然,你很有可能也没时间去更换了,所以选题一定要谨慎。
(4)题目出来之后,团队在讨论的同时,也要同步进行查找文献,如果最后实在是不知道该选择哪个题,递递建议就把查到文献最多的题目作为保底。
如何查文献:
a.一般从知网上或图书馆查阅相关文献
b.每个选题查阅3-5篇文章即可
c.将文献中提到的数学模型尽可能弄明白,实在不行可以把文献中的模型用自己的话描述出来
d.先看摘要,再大体浏览全文,可以浏览文章引用的参考文献
e.尽可能找比较新的,质量比较高的论文,以近3年的为宜
04解题技巧
因为每一次数学建模的题目都会有所不同,所以递递不可能告诉大家该如何如何解题,而递递觉得带着大家解题也不现实,所以只能把自己在解题过程中积累的一些通用的小技巧或者注意点跟大家分享一下,希望对大家能有所帮助
(1)选定题目之后,大家再从头到尾把解题思路再理一遍,然后把已经想出的几个小问题分配给各个队友,几道题目同时进行书写,然后负责写论文的队友负责最后的加工打磨,这样可以大大节省时间,然后用节省下的时间再讨论还没有解决的问题,效率会提高很多
(2)千万不要等把所有的问题解决之后再去书写论文,这样做是非常危险的,因为很有可能写不完
(3)写论文时尽可能的用术语,参照往年一等奖的格式,尤其是注意数学符号的选择
(4)论文中出现的数学公式用公式编辑器编辑,千万不要用word自己手动输入,太丑、太不专业了!
(5)论文的整体布局要数形结合,能用数字就不要用文字,能用表格就不要用数字,能用图形就不要用表格!
(6)编程时的源代码全部保留,作为附录附在论文后面
(7)论文字数不要写太多,按要求书写,如果超字数很有可能会扣分
(8)调格式!调格式!调格式!重要的事情说三遍!最后一定要由同一个人调格式,而且至少要留出2个小时的时间进行调格式!这一点是非常非常重要的,格式美不美观直接决定了评委会不会看下去。即便你们题解的不好,但是你们的格式美观,也依然可以获奖,相反,即便你们的题做的很好,但是格式太丑,也很有可能得不到好结果!
(9)每一小问尽可能都有一个总结性的答案,别让评委自己找答案
(10)递递建议第一天不要通宵,如果通宵会严重影响后面的解题效率,可以从第二天或者第三天通宵,如果选择通宵,一定要备好水、衣服等!(要不然很有可能会渴死、冻死,哈哈)
写在最后
以上就是递递目前能够想到的关于数学建模的全部经验了,再次重申,以上都是递递的一点点的感受,并不一定具有通用性,但是确实是递递想要告诉各位学弟学妹们的一点真心话,真的希望能够为大家带来帮助,一点点就足够。
毫不夸张的讲,数学建模真的带给了递递很多东西,有形的无形的都让我受益良多。
最后的最后,由于疫情影响,MathorCup现已延期,有意参加数学建模的同学一定要关注比赛消息,认真准备吖~
递递希望每一位参赛者都能够取得理想的成绩!
福利!!!
递递为学弟学妹们准备了一份超全的备赛干货,公众号后台回复关键词“数学建模”即可领取!
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