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厉害了!同济学子捧获全国大学生数学建模竞赛“高教社杯”
同济大学2020-12-07
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同济学子捧获全国大学生建模竞赛本科组唯一最高奖——“高教社杯”。

经过近两个月的评审期和答辩,全国组委会最终审议评定,来自同济大学交通运输工程学院的18级规划班的刘佳琦、胡雨辰、王思澄荣获2020年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛(CUMCM)全国一等奖,以及本科组高教社杯奖。

今年的“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛共有来自全国及美国、英国、马来西亚的1470所院校/校区、45680支个队(本科41826队、专科3854队)、13万多名大学生报名参加本项竞赛。共评出本科组全国一等奖293队、二等奖1201队。“高教社杯”为全国大学生数学建模竞赛最高荣誉,每年仅有一支本科组队伍获得该殊荣。获得该奖表明这支队伍从全国4万多只本科生队伍中经过层层评审脱颖而出,最终拔得头筹。

下面我们来详细采访一下这支队伍的获奖心得、赛题准备历程,以及最最重要的经验分享和知识推荐!

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一、专业的学习与科研积累,让我们有了思路

Q1:请问参加此次数学建模国赛,你们之前有什么准备吗?

刘佳琦:

在数学建模开始之前,我们通过各种网络渠道及资源学习数学建模相关知识,我在中国大学MOOC上分别完整学习了肖华勇老师(西北工业大学)、谭忠老师(厦门大学)、张元标老师(暨南大学)的数学建模课程、嵩天老师(北京理工大学)的Python机器学习课程,通过这些课程的学习我们系统性的了解了各类数学模型,对于整个数学模型体系有了较为清楚的认识,并且学会了模型的简单应用。

另外,我们队伍三人暑假时在B站上找到了一个很棒的数学建模国赛培训视频,我们利用暑假的最后几天进行了“集训”,从该课程中系统性地学习到了数学建模论文写作规范、审题做题的关键要点。

胡雨辰:

学校和数学建模协会也有很多相关讲座和选修课,我是修了张华隆老师的数学建模选修课,才开始慢慢接触数学建模的。今年疫情在家期间,也陆续参加了学校数学建模协会组织的多场数学建模讲座,将各类模型比如微分方程、图论、规划模型等进行了总结归纳。

Q2:这次国赛你们为何选择C题呢?

胡雨辰:

在赛题公布后,我们小组三人先花费一个小时自己看题,思考每道题的思路与我们的优势劣势,最后进行讨论确定。此次国赛中,A题比较偏机械,对数学计算能力要求很高;B题与图论有关,题量偏大,但开放性的题目原创性就会很高;C题是关于银行信贷策略的,该题考察大量数据处理能力,虽然网上有较为成熟的方法,因此更考验我们模型的创新性。

结合我们三个的专业优势,我们上学期学习的《交通统计分析》和《交通调查与数据处理》的专业课,我们对大量的数据信息处理与统计模型并不陌生,因此更倾向于选择C题。

刘佳琦:

具体到此次C题的解题中,我们专业内的各类科研创新活动对我们对比参加本次比赛帮助颇大。本次建模使用的核心算法梯度下降决策树算法(GBDT及XGboost算法)是我们在参加同路人交通科技大赛做科创项目过程中所学到的,同时我们的论文写作能力也是在规划专业日常的作业、报告、论文撰写中一点点积累起来的。

平常专业的学习与各类科研项目的积累,充分利用学校学院提供了丰富学习资源,他们从初出茅庐的小白,逐渐学会研究与解决实际问题,踏实做实事,厚积终薄发。

二、志同道合,我们聚在了一起

Q3:你们为什么参加数学建模比赛呢?

王思澄:

我觉得最大的原因,还是我们感兴趣。我们三个从大一开始就是同班同学,因为数理强化班必修课程、数学建模选修课等各种机缘巧合接触到了数学建模,然后大家一起讨论、一起学习和备赛,彼此长时间的相处和其他专业课程的合作也让我们默契十足。

我们此次比赛也没有考虑太多关于得奖的事情,只是抱着不留遗憾、抓住机会的初衷去参加的比赛。

Q:你们参加比赛是如何分工的呢?

胡雨辰:

一支数学建模队伍的最佳组合是:模型+论文写作+团队合作。对于我们三人来说,我们都拥有过硬的数学、编程和写作能力,在解题过程中会相互配合,但会尽量优势互补,做自己最擅长的部分。我们三人中,王思澄大一大二在数理强化班,有过硬的数学基础与matlab应用能力,通常他负责具体模型的求解。刘佳琦对算法更为熟悉,他通常负责复杂算法的python编程实现。而我则更擅长思路梳理与写作,我通常负责总结梳理我们的思路过程,进行论文写作和绘图。

对科学的好奇心,对学习的高要求,是他们矢志不渝的追求。难能可贵的是,在如今这个浮躁的社会,他们还能沉下心来,潜心投入到数学建模的世界中。

三、一次竞赛,终身受益的口号并非一纸空谈

Q:你们认为数模竞赛收获了什么?

王思澄:

与数学建模有关的经历充满未知与问题,我们在有限的时间内不断探索,不断思考与博弈,试错与进步。在这个过程中,它也同样锻炼着我们创新的思维,培养着我们用数学思维去思考现实生活中问题的思维能力,训练着我们团队协作的能力。

也让我们在面对未来交通专业或者其他领域的实际问题时,有了更多的知识储备与研究方法,有了更多的经验。

Q:有什么给其他同学的经验吗?

刘佳琦:

个人感觉数学建模竞赛是一个队伍应用所学知识建立数学模型、解决问题、使用科学规范的语言表述问题的综合过程,而这场比赛所考察的参赛者的综合能力并不完全能够通过“临时抱佛脚”迅速提升,而是需要通过平时参与各类科研项目、其他科创竞赛、广泛学习各类数学模型来慢慢积累。

王思澄:

数学建模竞赛比大家通常想象的要复杂得多,它依赖的不只是数学知识的扎实,更重要的是对模型的日常积累。

我们在必修课程中学到的规划模型、多元线性回归模型、离散选择模型、时间序列模型、计数模型、图论模型等都是基础中的基础,学习数学建模参加竞赛,这些模型远远不够。

在数学建模学习过程中,我们需要涉猎更多的算法,才能游刃有余地解决比我们在学校课程中遇到的复杂得多的实际问题。例如我们获益于刘佳琦同学的积累,在校赛中采用蚁群算法,在国赛中采用了机器学习领域的决策树算法,均获得评委青睐。这些算法是大部分专业的同学在课堂上接触不到的,我们在推进创新项目或参加其他创新竞赛的过程中,与导师多多交流,学习更加前沿先进的多种算法;在数模学习中,最好不局限于书本的几个模型,广涉猎多钻研,有助于在数学建模竞赛中获得更好的成绩。

数模与任何一次科研经历一样就像一场奇妙的探险旅程,这场旅程在开始时是迷雾重重,过程也有着艰难险阻,但正是这份未知的魅力也让他们沉醉其中,不断探索,只有不断坚持,才能在这场旅途中开辟了一条蜿蜒却清晰的道路,携手抵达令人豁然开朗的开阔境地。

四、同济青年说

对于交通运输工程学院的学生来说,数学建模竞赛贴近实际生活与工程问题,极大地锻炼了我们建立数学模型、求解工程问题、并进行实际研究的能力。在交通学科广泛的学科背景下,交通学院的学生也具备更多的知识储备和解决实际问题的能力。

感谢学校的殷切期盼,感谢学校、交通学院和数学科学学院的支持,感谢最终面试时评委老师的包容与理解。尤其是感谢每一位专业课和科研项目的老师对我们的指导和帮助。最后还要感谢队友们共同的付出与互帮互助。

我们算是为了学校,也为了自己交上了一份满意的答卷。在未来的学习过程中,希望能够不忘初心,继续艰苦前行。


[责任编辑:张桁嘉]
同济学子捧获全国大学生建模竞赛本科组唯一最高奖——“高教社杯”。