翰林国际教育,国内国际竞赛领域的开拓者与引领者。我们不仅是系统辅导与深度教研的先行者,更为整个行业提供权威的赛事资讯与海量真题讲义。在数学、物理、化学、生物、计算机、商科、数模等核心领域,我们的战绩长期稳居头部领先地位,屡屡斩获国家队级别最高荣誉。作为同时拥有学科培训、AP国际学校及美高资质的权威教育组织,我们为学生提供一站式的卓越培养体系,助力英才迈向世界顶尖学府。
选题:开放性与现实性的结合
HiMCM/IM2C的选题核心特征是其 开放性 和 现实性 。竞赛组委会通常在比赛开始时提供两道截然不同的现实世界问题(Problem A and Problem B),团队可以任选一题进行解答。这些题目没有预设的标准答案,旨在鼓励学生创造性地应用数学工具解决开放性问题。
选题的典型特点包括:
● 源于现实,充满挑战 :
题目通常是从社会、经济、环境、工程、管理等领域的实际问题中提炼而来。例如,A题可能偏向于环境科学或工程技术(如优化太阳能电池板布局、评估森林火灾蔓延风险),而B题则可能更偏向运筹学、经济学或社会科学(如优化共享单车调度策略、评估社交媒体信息传播模型)。题目背景复杂,包含大量看似杂乱无章的信息和数据,需要团队自行筛选、理解和简化。
● “大问题”与自主定义 :
题目本身是一个宏大的“命题作文”,团队需要将其具体化。例如,题目可能是“如何衡量和提升一个城市的韧性?”,团队必须自己定义“韧性”的具体数学内涵(是应对自然灾害的能力?还是经济复苏的速度?),并确定研究的具体范围和侧重点。这个过程本身就是建模的第一步,极大地考验团队的问题洞察力和方向把握能力。
● 选择策略至关重要 :
选题是成功的基石。团队需要综合考虑三个因素: 1. 兴趣与知识背景 :对哪个题目背景更感兴趣,更符合团队成员的知识储备(如物理好可选A,经济好可选B)。 2. 数据可获得性 :能否快速找到可靠、高质量的数据来支撑模型。 3. 方法可行性 :是否对解决此类问题可能用到的数学模型(优化、预测、评估、仿真等)有初步的思路。正确的选题能让后续工作事半功倍。
比赛内容:从问题到论文的全过程
HiMCM的比赛内容远不止是“解题”,它是一个完整的 数学建模项目周期 ,最终以一篇结构严谨、逻辑清晰的学术论文作为输出成果。其核心内容包括:
● 1. 构建数学模型 :
这是竞赛的灵魂。团队需要运用数学语言(方程、公式、算法、图表等)来描述和抽象现实问题。这个过程包括:
○ 模型假设(Assumptions) :
明确简化现实世界的条件,这是所有模型的基础。
○ 模型构建(Model Construction) :
根据假设,选择合适的数学工具(如微分方程、统计回归、图论、线性/非线性规划、机器学习、蒙特卡洛模拟等)建立变量之间的关系。
○ 模型求解(Model Solution) :
利用数学软件(如Matlab, Python, Mathematica)进行计算、模拟和求解。
● 2. 分析与验证 :
模型建立后,必须对其进行分析。包括 灵敏度分析 (检验模型参数变化对结果的影响,衡量模型的稳健性)、 误差分析 (讨论模型的局限性及可能产生的误差)以及 模型检验 (用实际数据或简化案例验证模型的有效性)。
● 3. 撰写解决方案论文 :
这是最终提交的成果,是所有工作的集中体现。论文必须用英文写作,并严格遵循学术论文的格式,通常包括:
○ 摘要(Summary) :
整篇论文的高度浓缩,至关重要,需清晰陈述问题、方法、主要结果和结论。
○ 引言(Introduction) :
问题重述、背景分析、工作路线图。
○ 模型假设与合理性(Assumptions and Justifications)
○ 模型设计与建立(Model Design and Establishment)
○ 模型求解与结果分析(Solution and Analysis)
○ 模型优缺点与改进方向(Strengths, Weaknesses, and Improvements)
○ 结论与建议(Conclusion and Recommendations)
○ 参考文献与附录(References and Appendix)
组队要求:协同作战的“梦之队”
HiMCM强烈依赖于团队合作,一个合理的队伍结构是成功的关键。一支理想的队伍通常需要以下角色和能力的完美融合(通常为4人一组):
●1.建模(The Mathematician/Modeler)
:团队的核心智囊。负责理解问题本质,提出建模的整体框架和核心技术思路。需要具备 强大的数学直觉 ,能够快速地将现实问题转化为数学问题,并熟悉多种数学模型(如优化、预测、概率统计等)的适用场景。创造性思维和发散性思维是该角色的关键。
● 2. 编程手(The Programmer/Coder)
:团队的技术执行官。负责将建模手提出的模型和算法通过计算机软件(如Python、MATLAB、R等)实现求解、计算和模拟。需要具备 扎实的编程能力 、数据处理能力和算法实现能力,能够高效地处理大量数据并进行可视化输出。解决技术难题和优化代码效率是其主要任务。
● 3. 写手(The Writer) :
团队的形象代言人。负责将整个解决方案 清晰、流畅、严谨地转化为英文论文 。需要具备 出色的英语书面表达能力 、逻辑组织能力和学术写作素养。他能将复杂的数学思想和结果用准确的语言描述出来,并精心绘制图表、排版文档(通常使用LaTeX或Word)。注重细节,对论文结构和语法有严格把控。
● 4.协调员/研究员(The Coordinator/Researcher) :
团队的粘合剂和多面手。通常由队长担任,负责 进度管理、任务协调、沟通激励 。同时,他也需要承担大量的辅助研究工作,如 搜集和整理文献数据 、检查模型的合理性、协助进行灵敏度分析等。强大的组织能力、沟通能力和抗压能力是该角色的必备素质。
翰林HiMCM培训班
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