“数学建模有很强的实际意义。在建模过程中,我们能够运用课堂上学习到的知识,建立模型,解决实际问题。”
在日前结束的美国大学生数学建模比赛(以下简称“美赛”)中,中国科学院大学(以下简称“国科大”)2019级物理学专业本科生欧仕刚、赖景祺和2019级计算机专业本科生张玉龙组成的队伍脱颖而出,获得F奖(特等奖提名奖)。
美赛是世界范围内最具影响力的数学建模比赛之一。比赛中,选手三人为一组,需要在四天时间内,就指定的问题完成建立模型、求解、检验、论文撰写等全部工作。赛题内容涉及经管、资环、生态、医学等众多领域,强调研究和解决方案的创新性、合作性及合理性。
2021年,全球16059支队伍齐聚线上,共同参与比赛。最终19支队伍获得特等奖(O奖)、301支队伍获得特等奖提名(F奖)。
张玉龙、欧仕刚、赖景祺(从左到右)
2021年美赛F奖获奖证书
源自课堂的“意外”收获
“这次获奖,一个很大的因素是我们把国科大课堂上学到的内容,运用到了比赛中。”欧仕刚说,在这篇获奖论文中,团队使用到了基于马尔可夫链随机过程的PageRank算法,“这是骆老师概率论课程中讲授过的算法”。
欧仕刚口中的骆老师,正是中科院数学与系统科学研究院应用数学研究所所长骆顺龙。他在国科大开设《概率论与数理统计》本科课程,并亲自讲授。
得益于国科大“科教融合”的办学模式,本科生能够和科研一线的院士、研究员学习交流。一群意气风发、充满好奇的青年,和“久经沙场”、经验丰富的学术大咖,共聚一堂,常常碰撞出更多思维火花。“骆老师的课堂充满挑战。他会结合自己的科研经历,与我们分享很多科学前沿的进展和知识。这些东西,在课本上是学习不到的。”欧仕刚说道。
数学建模大赛涉及环境、生态、医学等众多领域,“题目很开放,也没有固定答案,所以保持开放的思路很重要。”赖景祺说,“不用刻意地为比赛准备什么,平时老师课堂上讲的一点一滴,自己学习过的每一个模型,都对问题的解决有很大的帮助。”
国科大本科一、二年级的课程素有“硬核”之称,线性代数、数学分析、离散数学和概率论等数理基础课程,对往后科研大有裨益。“平日里认真听院士、研究员给我们上课,说不定就会有意外的收获。”
美赛获奖论文(部分)
“1+1+1>3”
“建模不是一个人,大家一起讨论的效率才是最高的。”
建模比赛过程短期高压。在短短四天的时间里,欧仕刚、赖景祺、张玉龙要筛选大量数据,提出一个适合解决题目问题的模型,并完成模型的求解、分析等一系列步骤,不断讨论优化,最后形成一篇完整的论文。面对这样高难度、多交叉的比赛,分工合作显得十分重要。
张玉龙说,他们三人之前一起参加过全国大学生数学建模竞赛,其中两人还一起参加过校内比赛。因此三人在此次美赛过程中分工十分明确、配合也十分有默契。
3’的效果。”
张玉龙和欧仕刚参加数学建模校赛
分享对数学的热爱
“参加数学建模比赛的初心是什么?”
欧仕刚和赖景祺说,他们作为物理学专业学生,了解到数学物理建模与计算机编程的结合能有非常强大的功能。因此,他们对数学建模充满兴趣,希望能通过参加数学建模比赛,学习相关知识,为以后的学习与科研创造打下基础。
计算机专业的张玉龙有不一样的思考。“希望能够将计算机专业所学的知识进行应用,培养自己抽象问题、建立模型、解决问题的能力。不拘泥于课堂,敏而好学、学以致用,这才是国科大学子应该有的模样。”
国科大数学建模小组由一批热爱数学的本科生创建,“那时经常是学长学姐利用自己的休息时间出题、当评委,协助组织各种校赛,把自己的经验传授给学弟学妹。”正是对数学的热爱,吸引了更多有想法、有能力的国科大本科生加入数学建模小组。
如今,接力棒传到欧仕刚手里,作为数学建模小组负责人的他,谈到数学建模小组的发展时说:“国科大未来的模样,取决于你我的模样。我们也要像学长学姐那样,把自己对数学的热爱,分享给周围的同学。那么,国科大的学术氛围、竞赛发展一定会越来越好。”
欧仕刚讲解题目
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观微之光,可明远方
文字/李文毅
图片/受访者提供
美编/何邦彦
责编/李文毅
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