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如何准备美国高中生数学建模比赛(HiMCM)?

2024-07-01m.fan-pin.com
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揭秘HiMCM数学建模大赛的制胜策略:深入解析2020年优秀论文背后的思考



在激烈的2020年HiMCM B题竞赛中,一篇优秀论文脱颖而出,它的亮点在于如何通过数学建模解决实际问题。面对目标的挑战——最大收益、减小支出波动与追求高成本效益,论文作者巧妙地构建了一个基于四个关键指标(实际为三个,因为第四个默认存在)的模型。这些指标涵盖了48个物种的收益、独特性以及成功可行性,数据特性独特,呈现出“量子”般的变化。



作者通过对种群数量变化的动态模型化,简化了复杂问题,特别是通过引入时间维度,将成功可行性视为随时间演变的因素。模型中,作者精心设计了五个关键指标,包括收益、独特性、可行性、总成本和总时间,以全面审视投资策略的特性。



创新方法:TOPSIS与动态规划的精妙融合



在模型构建中,作者巧妙地避开目标规划的困境,采用TOPSIS方法计算优先级指数Priority Index,这个指数决定每年的资源分配顺序。模型被设定在政府投资限额和特定物种选择的限制下,动态规划的运用让决策过程更为高效,目标是最大化物种优先级指数的总和。有趣的是,优先级指数并未包含时间因素,需要进行35次计算,算法简洁明了,用伪代码形式清晰展示。



作者并未忽视局部优化的力量,引入了贪心算法,它在动态规划的基础上进一步优化,同时考虑了项目持续资助的条件。其中,FundCap这个概念代表了在不考虑未完期投资的情况下动态规划的资源上限,每年都会更新PRI、Cost和预计投资年数,确保数据的实时更新。



优化与结果:遗传算法的智慧触角



论文中的核心策略是通过遗传算法,它在减小资金波动的同时提升了全局优化的效果。遗传算法的参与,让物种投资的初始年份成为可调参数,显著改善了模型的稳定性。最终,模型分析了部分或全部物种投资的不同选择,资金波动得到了显著降低。



论文的结论强调了模型构建、优化以及敏感性分析的重要性,以及从解决问题的过程中所学到的深入分析技巧。每一个步骤都是通往成功的关键,每一种方法都展示了参赛者对数学建模比赛的深入理解和精湛技艺。



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高中生学习数学有何方式?
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请问ICM和MCM的区别是什么?
MCM:数学建模竞赛 ICM:交叉学科建模竞赛 选MCM的选择A\/B题,选ICM的只能选择C题。具体区别你可以下一些历年的优秀论文看看,这样对自身水平也会有所提高

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哪些奖项在美国高中留学申请的过程中的威力很大
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