谈谈参加美赛的感受

2021年美赛刚刚结束,这几天我博客的访问量猛增,看来一同参赛的同志很多哈~
在美赛开始之前,我对数模算法和latex的使用做了一些学习笔记,现在美赛结束,也意味着寒假的第一阶段结束了。正好在此做一做总结,也发表一些我独特的看法。

我们团队的构成:
  最初了解数学建模时,别人通常都说找队友,一个队伍中一个建模手,一个编程手,一个论文手,分工明确安排合理。不过我们队伍倒是有些特殊,最初三个小白组的队伍,没有人有完全明确的擅长之处。
  在比赛之中,我们队伍是这样安排,一个攻坚手,负责将不断推进进度,我就是担任这个角色。我们选的D题,一共有7个问题,每个问题还有诸多小问(应该是美赛历年来问题最多的),我就将我对题目的理解,第一看法打成草稿,并做一些编程计算;另一个建模手,数学能力最强,他负责核心题目,结合我的草稿,构建出核心模型;还有一个多面手,打的游走,两头帮忙,做一些基本的编程运算还有画图。

我们如何选题:
  这次选题基本上是我定的,2.5号早上六点我就蹲题目的发布,看了一个小时,我就基本定下D题,虽然我们对于网络科学和运筹学也没什么了解。
  看看这次的题目
  A题:真菌。生物题目,并且数据很难获得,果断放弃。
  B题:扑灭野火。乍一看是像元胞自动机的题目,不过看到后面又和无人机,通信有关,有些复杂
  C题:关于黄蜂的传言。今年的C题非常特别,在十几天之前就给了数据集,600多M的文件,比赛之前很多人都怀疑需要炼丹。文件加密过,打开需要密码。之前猜测有人会密码破译的话兴许能提前解题。不过密码最终是:Af6SP7rdm33PxPJmDb4wZq7cw,这么长一串估计也没人能通过10几天暴力破解出来。解开文件,发现是很多黄蜂的图片,对我而言,看的着实有些反胃。这里也就不放图片上来污染眼睛了。
  D题:音乐的影响。题目含义没什么特别之处,最主要的是,它有提供的数据集,虽然有些大,但除了C题和D题,其它题都需要自己去搜集数据。这也是让我选它的原因。
  E题:重新优化粮食系统。F题:查高等教育的脉搏和温度。两道题感觉都有些抽象,特别是F题,定量的数据都有些难以获得。
  所以最终,我们选择了D题。

做题时间的安排:
总共四天的时间,我们是这样安排的:
第一天:选题,并且完成第一问,第二问,一天下来我们就做到第三问的一半,进度应该算快的了
第二天:经过讨论,发现第一问对后面的题目都有辐射作用,因此我们又修改了第一问的模型,进度基本推进到第五问
第三天:后面两问有点语文建模题的性质,完成的也比较快,第三天我就基本把全部草稿打完了,排版是交给建模手去排,他一天排了四个问题
第四天(最后一天):建模手看了篇其它论文,对第一问的模型又有了新的灵感,因此又去花时间去修改,我基本接替他,排了剩下的问题,和多面手一起画了些漂亮的图片。
前几天我们都基本没有熬夜,不过最后一天,我们三个发现时间还是有些紧张,于是通宵肝到了早上七点才提交。特别是今年美赛新规定,论文不得超过25页。我们排完版,发现竟然有30页,只好把一幅图的图片变成两张并排,图片也一缩再缩,又忍痛割爱舍弃了一些语言,最终塞满25页。

对于编程的理解:
看到很多人找队友都对编程队友提出了很高的要求,要精通C++,matlab,python…其实我感觉最重要的,其实是文件的处理!对于一些算法,其实并非要了解数学公式,只需要了解不同算法的应用场景和输入输出形式,结果,并能找到一些源代码。这部分我也专门整理了数学建模专栏,有兴趣的可以点击传送门https://blog.csdn.net/qq1198768105/category_10747260.html
为什么说编程最重要的要会处理文件。比如这次的D题,一张表格中的一个重要信息(艺术家的流派信息)在另一个表里,需要将它们一一对应,否则很难处理。4w多条数据,手动完成非常不现实。而我们三个也不会文件处理,后来还是我发现知乎上有大神解决了这一问题,真是救命良药!所以,对于编程最好是能够掌握python中的pandas库和numpy库,能够对excel表做批量化处理。

收获与软件分享:
参加美赛,最主要的收获还是发现了那么多奇奇怪怪的科研软件,在比赛准备期间,我就下载了将近二十种的软件,这里也做个总结分享。

看英文论文的软件:
知云文献翻译,一滑就能出解释,谁用谁知道

翻译软件:
DeepL,号称是最精准的翻译软件,资源下载慢的也可以进到我的资源里去下载安装包

数学公式:
mathtype,不仅可以图形化导出,还能导出latex语言
mathpix:根据图像,直接OCR成公式,引用别人公式时特好用

论文润色软件:
Checker,虽然这次最终没时间去用

画思维导图:
MindMaster
Mindx

画流程图:
Visio

数据分析软件:
Origin,不仅可以分析数据,还能生成精美的图像
SPSS
Lingo,专门解规划问题
matlab&pycharm,这两个主要生产力最好都能掌握(指了解基本语法,会改别人程序)

画图软件:
这是重点,好的图片直接决定人的第一印象
Tableau:一款比较小众但很实用的软件,最主要的是里面能内嵌外国地图,不过我没怎么用过
亿图图示:这次比赛很多图都是用它画的,非常棒的软件,里面有很多图例和模板
WPS:买个一天的稻壳会员,有很多精美的图片,果然花钱才能使人变强
Excel:Excel其实隐藏了很多潜力,最新版还能做三维地图,令人惊讶
PPT:高手很多用这个画图,里面画图非常强大,可惜我不会
PS:有了这个基本什么图都能画了,可惜我会的不多

画特殊图的网站:
南丁格尔玫瑰花图

经验教训
1、注意原数据文件的保存,和图像文件的保管。
这次拿到数据就直接开始处理了,非常习惯性地在excel表格中新建一个sheet2,最后不仅原数据打乱了,图像也保存地混乱不堪,修改一个图像需要反复寻找。。
2、想到就去做,别拖到最后。
之前想到在论文某个地方需要加个引用标记,于是写了个注释,想等最后填完参考文献再打标记,到最后差点忘了这茬。。
3、论文的版本控制
我们队有两个人可以写论文,结果在最后修改的时候两个人都在自己的版本上修改,融合就比较麻烦。对于这种情况,最好还是三个人对文章的内容用一个共享文档修改。论文还是专门交给一个人排比较好。


期待获得一个好成绩,等出了成绩再继续更新

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