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Leitfaden für den American College Student Mathematical Modelling Competition

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Leitfaden für den American College Student Mathematical Modelling Competition

Viele Teams verließen sich auf diese Tutorials vor dem Spiel, um M- oder F-Auszeichnungen zu gewinnen. Diese Vorlage stellt detailliert den Prozess des American College Student Mathematical Modeling Competition vor, gibt Tipps für jede Phase vor, während und nach dem Wettbewerb und die Datenverarbeitung Software zur Dokumentensuche, Übersetzungstools usw. Es wird empfohlen, dass alle Teammitglieder vor dem Wettbewerb gemeinsam lernen, was die Gewinnwahrscheinlichkeit erheblich erhöhen kann.

Bearbeitet um 2024-03-02 22:40:59

Deu-Martina

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Leitfaden für den American College Student Mathematical Modelling Competition

Deu-Martina

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Für Sie empfohlen
Gliederung

US-Sai-Anleitung

Grundlegende Einführung in die mathematische Modellierung

Vorsichtsmaßnahmen

Registrieren Sie sich und nehmen Sie selbst am Wettbewerb teil, ohne einen Agenten suchen zu müssen

Nicht an Online-Diskussionsgruppen teilnehmen

Benutzen Sie keine Modelldiagramme und Programme, die Sie nicht selbst fertiggestellt haben

Schützen Sie Ihre Dokumente vor dem Auslaufen und verbieten Sie Plagiatsprüfungen und Übersetzungen

Was ist mathematische Modellierung?

Verwenden Sie mathematische Sprache und Methoden, um abstrakt zu vereinfachen und einen Weg festzulegen, der das Problem näherungsweise beschreiben und lösen kann.

Tatsächliche Probleme werden als mathematische Modelle ausgedrückt und die mathematischen Modelle werden gelöst, um Antworten auf tatsächliche Probleme zu erhalten und zu überprüfen.

Geben Sie mathematische Modellierung ein

Lernen Sie die Grundlagen der Mathematik

Analysis, lineare Algebra, moderne Algebra, analytische Geometrie, Differentialgeometrie, gewöhnliche Differentialgleichungen, Wahrscheinlichkeitstheorie, mathematische Statistik, mathematische Modellierung

Nehmen Sie an Wettbewerben zur mathematischen Modellierung auf dem Campus teil

Nur durch Übung können Sie Buchwissen in Ihre eigenen Fähigkeiten umwandeln

Nehmen Sie am Nationalen Wettbewerb für mathematische Modellierung für Studenten teil

Zweite Woche des Herbstsemesters

Bewerben Sie sich für Bachelor-Forschungsprojekte, die Gestaltung von Abschlussarbeiten, die Shenzhen Cup Challenge, den Jiangsu Big Data Development and Application Competition und den American College Student Mathematical Modelling Competition

Fähigkeiten, die durch die Teilnahme an mathematischen Modellierungswettbewerben entwickelt wurden

Entdecken und stellen Sie mathematische Fragen zu realen Problemen

Fähigkeit, sich durch Literaturlesen schnell Informationen anzueignen und sich neues Wissen anzueignen

Definieren Sie abstrakt mathematische Konzepte, legen Sie Variablen und Parameter fest und legen Sie Lösungsziele fest

Wählen Sie geeignete mathematische Methoden und erstellen Sie mathematische Modelle

Sie können nicht nur deduktiv schlussfolgern, programmieren und rechnen, sondern sind auch mit mathematischer Software vertraut

Mutig und vorsichtig, ausdauernd, selbstbewusst und selbstständig

Beherrschen Sie die Schreibmethoden wissenschaftlicher Arbeiten, schreiben Sie präzise und drücken Sie sich klar aus

Sie verfügen über Teamgeist und Teamgeist

Grundlegender Prozess der mathematischen Modellierung

Lesen Sie die Frage, verstehen Sie die tatsächliche Problemsituation und klären Sie die Kernpunkte und Ziele des Problems

Was willst du?

Was ist der Zweck?

Welche Faktoren spielen eine Rolle?

Muss vor der Durchsicht der Literatur klar besprochen werden

Übersetzung, Extraktion mathematischer Probleme aus praktischen Problemen

Modellieren, Variablen auswählen, geeignete mathematische Modelle übernehmen oder konstruieren

Lösen, mathematisches Denken anwenden und Berechnungsmethoden programmieren, um mathematische Modelle zu lösen

Testen Sie, vergleichen Sie die Ergebnisse des mathematischen Modells mit der tatsächlichen Situation und überprüfen Sie die Modellergebnisse

Erklären und analysieren Sie die Grenzen und den Anwendungsbereich mathematischer Modelle und liefern Sie Schlussfolgerungen zur Lösung praktischer Probleme

Das erste Element der mathematischen Modellierung: mathematische Definition

Führen Sie mathematische Definitionen ein und bestimmen Sie Variablen und Parameter

Nur mit mathematischen Definitionen können wir mathematische Modelle haben

Analysieren Sie Variablenbeziehungen und wählen Sie geeignete mathematische Modelle aus

Das zweite Element der mathematischen Modellierung: vernünftige Annahmen

Definieren Sie unsichere Faktoren, ersetzen Sie Komplexität durch Einfachheit und gleichen Sie den Mangel an Informationen aus.

Annahmen müssen das richtige Gleichgewicht zwischen Praktikabilität und mathematischer Einfachheit finden

Auf Annahmen basierende Schlussfolgerungen müssen einer Parametersensitivitätsanalyse und einer Modellrobustheitsanalyse unterzogen werden

Beschreiben Sie klar die Rationalität, Notwendigkeit und Auswirkung der Annahmen, geben Sie Gründe an, zitieren Sie Literatur und analysieren Sie die Implikationen.

Das dritte Element der mathematischen Modellierung: Fokus auf die Realität

Erstellen Sie ein Modell basierend auf der Realität, modellieren Sie mathematische Überlegungen mithilfe der Realität und verwenden Sie schließlich die Realität, um das Modell zu testen

Wichtige Punkte zur Vorbereitung auf den mathematischen Modellierungswettbewerb

US-Wettbewerbsregeln und Vorsichtsmaßnahmen

2.5 5 Uhr - 2.9 8 Uhr (endet um 9 Uhr)

4.1 Ergebnis

Registrieren Sie sich bei einem Dozenten mit einer anderen E-Mail-Adresse

Die Gesamtseitenzahl sollte 25 Seiten nicht überschreiten

Zusammenfassung, Inhaltsverzeichnis, Referenzen, Anhang

Seriennummer des Teams

Kommunikation außerhalb des Teams ist strengstens untersagt

Referenzstandards, Bilder auch

Geben Sie keine persönlichen Daten weiter

Mindestschriftgröße 12

Melden Sie sich rechtzeitig an

Vorlage für Abschlussarbeit herunterladen

Senden Sie eine E-Mail an: Solutions@comap.com

Dateiname (nur ein PDF), Betreff ist die Seriennummer des Teams

Die Homepage ist eine Zusammenfassung, nur ein PDF, keine persönlichen Informationen.

Laden Sie Ihre Unterlagen drei Stunden im Voraus hoch

Schützen Sie die zur Zahlung verwendete Kreditkarte und drucken und speichern Sie die Zahlungsrechnung

Anmeldung und Teambildung

Die Arbeit muss von drei Personen gemeinsam verfasst werden und dauert mindestens eineinhalb Tage.

Um eine übersichtliche Arbeit zu schreiben, würde ich lieber ein einfacheres Modell wählen

Vorbereitung vor dem Spiel

Softwarevorbereitung

Matlab, Netlogo, spss, r, Python, Arcgis, Zeichensoftware

Modellvorbereitung

Partielles Differentialgleichungsmodell A

Differentialgleichungsmodell B

Statistisches Modell C

Optimierungsmodell ABCDEF

Simulationsmodell ABD

Vorbereitung des Algorithmus

Algorithmus A zur numerischen Lösung partieller Differentialgleichungen

Diskreter Modellsimulationsalgorithmus B

Parameterschätzungsmethode C

Stochastische intelligente Optimierungsalgorithmen (Simulated Annealing, genetische Algorithmen), neuronale Netze, maschinelles Lernen

Erfahren Sie, wie Sie Modelltests und Sensitivitätsanalysen durchführen

Literatursuchtools: Google, CNKI, Muduo-Suche

Übersetzungstools

CNKIs wissenschaftliche und technologische englische Übersetzung

Lesen Sie hervorragende Artikel

Ressourcen auf dem Campus

Schreibfähigkeiten üben, Aufsatzvorlage vorbereiten

Wort: Latex

Bereiten Sie 3 Computer vor und installieren Sie die entsprechende Software

Lesen Sie die Wettbewerbsregeln sorgfältig durch, fassen Sie die wichtigsten Notizen zum Aufsatzschreiben zusammen und hängen Sie sie an einer gut sichtbaren Stelle aus

Wählen Sie frühere Wettbewerbsfragen für die Simulationspraxis aus

Schulung von Fähigkeiten zur Problemanalyse und Überprüfung

Erfahren Sie, wie Sie Modelltests durchführen, insbesondere Sensitivitätsanalysen

Üben von Schreibfähigkeiten

Bilden Sie ein Teamkooperationsmodell und machen Sie sich mit den grundlegenden Verfahren zur Themenauswahl, Diskussion, Problemlösung und zum Schreiben vertraut

Merkmale von US-Wettbewerbsfragen

Kernpunkte des Modelwettbewerbs

Themenauswahl

Wählen Sie die Richtung, mit der Sie am besten vertraut sind

Die scheinbare Schwierigkeit ist nicht unbedingt dieselbe wie die tatsächliche Schwierigkeit

Analysieren Sie sorgfältig die logischen Zusammenhänge zwischen verschiedenen kleinen Problemen

Zeichnen Sie alle Schlüsselwörter in der Frage ein und berücksichtigen Sie sie

Bestimmen Sie die Rechenkomplexität des Modells

Bestimmen Sie die Möglichkeit einer Innovation

Blindes Kopieren von Dokumenten

Folgen Sie den Meinungen anderer

Schlechtes Verständnis des Problems

Schwache quantitative Fähigkeiten

Informationssuche

Modellauswahl

Angemessenheit der Schlussfolgerung

computergestützt

Aufsatzschreiben

Bewertungsmethode

Nicht mehr als ein paar Punkte ohne Berücksichtigung irgendwelcher Faktoren

Vollständigkeit, strenge Logik, klarer Ausdruck, Überwindung von Phänomenen, um das Wesentliche zu erkennen, einfache Lesbarkeit und Verständlichkeit sowie standardisierte Zitate

Schritt

Problemanalyse, Einblick in das Thema

Was ist das Ziel?

Was fordern Sie und wie hängen die Probleme zusammen?

Was sind die wichtigsten Einflussfaktoren und welche Hypothesen werden aufgestellt?

Lesen Sie die Frage sorgfältig durch

Welche Modelle können verwendet werden

Aus welcher Literatur man schöpfen kann

Hinweise zum Schreiben von Essays

Schlüsselindikatoren für die Papierqualität

Korrekte Anwendung mathematischer Methoden

Vollständigkeit und Tiefe der Problemlösung

Innovative und aufschlussreiche Modellierungsmethoden

Klare und prägnante Textbeschreibung

Visuelle Präsentation der Ergebnisse

Häufige Fehler

Es gibt zu viele Symbole und im Hauptmodell gibt es keine Symbolerklärung.

Unregelmäßige Literaturzitierung

Es gibt keinen Ableitungsprozess, keine Formelsymbole und ich weiß nicht, woher die Ergebnisse kommen werden.

Es gibt zu viele Auszüge aus der Literatur und die Vervielfältigungsprüfung überschreitet das Limit.

Die Diagrammformel ist nicht klar

Es wird versäumt, Diagramme und Grafiken zu verwenden, um die Ergebnisse klar und prägnant darzustellen

Nur numerische Ergebnisse, keine Algorithmen, keine algebraischen Modelle

Separater Modell- und Lösungsprozess

Bringen Sie die Ergebnisse nicht im Text zum Ausdruck oder haben Sie überhaupt keine Ergebnisse

Andere Dinge, die Sie beachten sollten

Schriftarten sollten aufeinander abgestimmt sein

Verwenden Sie keine seltsamen Schriftarten

Verwenden Sie keine Bildformeln

Überprüfen Sie, ob die Formel verwischt wurde

Sagen Sie wichtige Dinge mehr als dreimal

Vermeiden Sie Tipp- und Grammatikfehler an wichtigen Stellen

Diagramme und Diagramme sollten separat nummeriert und mit Beschreibungen versehen sein. Die Beschreibungen der Abbildungen finden Sie unten und die Beschreibungen oben.

Wichtige Symbole werden immer erklärt

Das Zitieren der Literatur ist sehr wichtig, insbesondere wenn die Hintergrundtheorie des Problems relativ weit fortgeschritten ist, Sie müssen auch Ihre eigenen Verbesserungen und Bearbeitungen klar hervorheben.

Schreiben Sie deutlich auf, was ein bestimmtes Dokument mit dieser Methode gemacht hat und was wir mit dieser Methode gemacht oder verbessert haben.

Unabhängig davon, ob es berechenbar ist oder nicht, muss es einen Prozess und ein Ergebnis geben.

Die erzielten Ergebnisse müssen anschaulich und farbenfroh sein, und die Grafiken und Texte sollten kombiniert werden, um die Rationalität zu erklären.

Muss Zeichensoftware beherrschen

Die Arbeit muss von drei Personen gemeinsam verfasst werden

Grundlegendes Papierformat

Thema

ZusammenfassungZusammenfassung

Fassen Sie sich prägnant, ohne Hintergrundinformationen zur Frage, nicht mehr als eine Seite

Welches Modell für welches Problem erstellt wurde, welcher Algorithmus verwendet wurde, um zu welcher Schlussfolgerung zu gelangen, darin liegt die Innovation

Schreiben Sie Absätze entsprechend den Fragen

Es dürfen keine Formeln, Literaturverweise oder Symbole erscheinen.

Erfinde es niemals

SchlüsselwortSchlüsselwort

Fachvokabular zu Forschungsobjekten und Forschungsmethoden

Inhaltsverzeichnis

Textteil

1. Problemdarstellung und -analyse

Darstellung des Problems und seines Hintergrunds, Hervorhebung zentraler Punkte und Lösungen, Datenbeschreibung, Literaturrecherche (wo man sich Inspiration holen kann oder welche in der Literatur erwähnten Methoden nicht verwendet werden)

Welchen Betrag wünschen Sie?

Was ist das Ziel? Welche Bedeutung hat Forschung?

Was sind die relevanten Faktoren? die folgende Hypothese hervorrufen

Was sind die Schlüsselpunkte zur Lösung des Problems? Problemlösungsmethoden hervorbringen

Volltextüberprüfung von Modellierungsideen, Beschreibung von Modellalgorithmen und Aufbau der Artikelstruktur (Schwerpunkt auf den Merkmalen und Innovationen von Ideen und Methoden sowie eine kurze Überprüfung der entsprechenden Literatur basierend auf dem Problem)

Sehen Sie sich die verwendete Literatur an, fassen Sie den vollständigen Text zusammen und skizzieren Sie den Modellalgorithmus.

Kopieren Sie die Fragen nicht, sonst werden Sie auf Plagiate überprüft und explodieren.

Beschreiben Sie die Problemziele und Lösungen für das Problem

Das Ziel sollte in welcher Größe quantifiziert werden, und die Methode sollte in einem spezifischen mathematischen Modell quantifiziert werden. Einführung in die Modelle in der Literatur

Achten Sie auf die Kernziele des Analyseproblems

Achten Sie auf die logischen Zusammenhänge zwischen Aufgaben

Achten Sie auf eine flexible und dialektische Problemanalyse, passen Sie sich Veränderungen an und denken Sie nicht in einer festen Form

Betrachten Sie das Problem aus der Perspektive der Person, die die Frage gestellt hat, vertiefen Sie sich in die Situation und gehen Sie von der Realität aus

2. Annahmen und Begründungen

Vereinfachen und klären Sie die Annahmen des Problems, Referenzparameter und Variablensymbole (schreiben Sie nicht zu lange, es wird später erklärt).

Vereinfachen Sie das Problem entsprechend

Den Mangel an Informationen und Daten ausgleichen

Muss mit dem Modell übereinstimmen

Im Allgemeinen Annahmen über die Parameter im Modell

eine Hypothese und ein Grund

3. Modellbau und Anwendung

Ein klar gekennzeichnetes Modell. Das Modell muss mit den Annahmen übereinstimmen, die Überlegungen und Berechnungen müssen klar zum Ausdruck gebracht werden und es müssen klare mathematische Schlussfolgerungen und Problemschlussfolgerungen vorliegen.

Modellbau

Vorläufige Datenverarbeitung

Schreiben Sie den Ableitungsprozess und die mathematischen Ausdrücke des Modells klar auf. Die Symbole unterhalb des Hauptmodells müssen erläutert werden.

Wenn Sie klassische Modelle in der Literatur verwenden, kopieren Sie nicht den Ableitungsprozess. Geben Sie lediglich Erklärungen und Zitate an.

Zitieren Sie Modellprinzipien in der Literatur nicht ausführlich

Die mathematische Form des Modells muss vorhanden sein und kann nicht in reinem Text geschrieben werden.

Begründung, Herleitung, ausführliche Erläuterung, zitierte Quellen

Einstufung

Konturmodell

Dimensionsmodell, maßstabsgetreues Modell, Interpolation, Anpassung

Mechanismusmodell (partielle Differentialgleichungen, Differenzengleichungen)

System der Differenzengleichungen, ausführliche Erklärung, Rationalität

Differentialgleichungen, detaillierter Herleitungsprozess

Detaillierter Modellbauprozess

Optimierungsmodell

Optimierungsziele und Einschränkungen

Warum solche Einschränkungen verwenden und warum eine solche objektive Funktion haben?

Statistisches Modell

Achten Sie auf den mathematischen Ausdruck von Zufallsfaktoren (Zufallsvariable, Verteilung, Erwartung, Varianz)

Die Parameterschätzung ist der Schlüssel

Vorbildliche anwendbare Bedingungen

Von Statistiksoftware ausgegebene Diagramme können nicht direkt in den Text eingefügt werden. Sie müssen nützliche Ergebnisse auswählen und erneut auflisten.

Simulationsmodell (zellulare Automaten)

Simulationsregeln sind Modelle

Verwenden Sie AHP nicht, es sei denn, dies ist erforderlich

Modellrechnung

Der erste Schritt besteht darin, die Anfangswerte und Parameter im Modell zu schätzen und auszuwählen.

Schreiben Sie klar und deutlich die Schätzmethode und die Gründe für die Auswahl auf

Zweitens stellen Sie kurz die verwendete Software, den Namen des Algorithmus und die Berechnungszeit vor. Kopieren Sie nicht die Algorithmusprinzipien aus der Literatur.

Beschreiben Sie kurz den Algorithmusprozess und die Schritte für wichtige Kernalgorithmen in Ihren eigenen Worten, zeichnen Sie ein einfaches und leicht lesbares Flussdiagramm oder verwenden Sie ein vorgefertigtes Toolbox-Softwarepaket

Eine Angabe der in der Berechnung verwendeten Daten

Der Algorithmus ist sehr einfach, auch wenn man ihn mit einem Taschenrechner berechnet, muss man ihn erklären.

Wählen Sie nicht bewusst komplexe Algorithmen, alles zielt darauf ab, Probleme zu lösen und sie einfach berechenbar, lesbar und verständlich zu machen.

Versuchen Sie bei komplexen Algorithmen, vorgefertigte Software und Toolboxen auszuwählen und die Eingabe und Ausgabe klar zu erklären.

Ergebnisse und Analyse

Die Ergebnisse werden in verschiedenen Formen dargestellt und visualisiert

Datentabellen, Gefängnisstrafen sind am besten verfügbar

Lassen Sie die Leute nicht die Bilder betrachten und für sich selbst sprechen. Es müssen ausführliche Erklärungen und Beschreibungen der Ergebnisse vorhanden sein.

Achten Sie auf die Beschreibung und Nummer des Symbols. Die Beschreibung der Abbildung ist in der Tabelle unten und zentriert. Die Schriftgröße in der Abbildung ist vorzugsweise eine halbe Größe kleiner als der Haupttext.

4. Modelltests und Sensitivitätsanalyse

Nutzen Sie Dateninspektion und Parametersensitivitätsanalyse

Modellergebnisprüfung, Fehleranalyse

Sensitivitätsanalyse der Modellparameter, jeder Parameter wird analysiert

Es handelt sich tatsächlich um einen Test der Hypothese

5. Weitere Diskussion (Vorteile, Nachteile und Perspektiven) Analyse der Stärken und Schwächen

Vorteile des Modells, Einsatzbereich, mögliche Verbesserungen des Modells

Nur eine Formalität

Anwendungsbereich des Modells

Modellverbesserungen

6. Briefnotiz

Basierend auf den Modellergebnisdaten verfasst, ist es pragmatisch und realistisch für praktische Probleme.

Muss vor der Referenz stehen

Nur eine Seite

Verweise

Referenzformat

Modellierungsarbeiten müssen mit Referenzen versehen sein

Im Text müssen Literaturangaben erfolgen

hochgestellt

Anhang

Ergebnisse der Programmcode-Ausgabe

Ergebnisse der vollständigen Modellberechnung sind zu groß

Die Ergebnisse werden direkt von der Softwareoperation ausgegeben, meist in Form einer Tabelle

Anhang Anhang (Programme und Daten) ist optional