近日，2022高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽成績揭曉，經(jīng)省級、國家級專家組評審，電子信息學(xué)院2020級本科生甄秋童團隊?wèi){借過硬的專業(yè)知識、出色的協(xié)作能力、頑強的拼搏精神斬獲國家一等獎。據(jù)悉，該獎項獲獎比例約為全部參賽隊伍的0.6%，同題目山東省國家級一等獎僅有4項。團隊隊長為電子信息學(xué)院2020級本科生甄秋童，隊員為我校自動化學(xué)院2020級本科生張立奧、計算機科學(xué)技術(shù)學(xué)院2020級本科生王怡然組成，指導(dǎo)教師為數(shù)模組。
圖：2022高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獲獎文件公示
在本次數(shù)學(xué)建模國賽中，甄秋童團隊選擇C題“古代玻璃制品的成分分析與鑒別”。在比賽的過程中，甄秋童負(fù)責(zé)論文整體規(guī)劃、MATLAB編程任務(wù)，張立奧負(fù)責(zé)建模任務(wù)、MATLAB編程任務(wù)，王怡然負(fù)責(zé)Python編程任務(wù)、部分論文撰寫。通過對問題的分析，團隊提出分辨權(quán)重的概念，并以此建立了基于加權(quán)歐式距離的古代玻璃品分析與鑒別模型。針對問題一，團隊利用Logistic回歸模型對各因素進行顯著性p值檢驗。其次團隊利用箱型圖對文物的各化學(xué)成分進行統(tǒng)計規(guī)律的分析，并建立了基于以風(fēng)化嚴(yán)重程度修正的無風(fēng)化時風(fēng)化敏感性成分含量預(yù)測模型。針對問題二，團隊提出了類間數(shù)據(jù)重疊區(qū)域長度和數(shù)據(jù)差異長度的概念，研究了兩種文物的分類規(guī)律。團隊利用R聚類和K-Means聚類完成了化學(xué)成分的亞類劃分。針對問題三，團隊以最小加權(quán)距離系數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，其中分辨權(quán)重為加權(quán)系數(shù)，建立基于加權(quán)歐氏距離分析法的類別鑒定模型，然后劃分訓(xùn)練集和驗證集進行了敏感性分析。針對問題四，團隊利用Spearman相關(guān)系數(shù)進行相關(guān)性分析，利用排序差分集合算出相關(guān)系數(shù)，做出系數(shù)表及熱力圖并得出結(jié)論。
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)辦于1992年，是首批入選19項“高校學(xué)科競賽排行榜”的賽事，1994年被教育部列為全國大學(xué)生四大賽事之一。2022年，來自中國、英國、馬來西亞等國家的1606所院校/校區(qū)共54257支隊伍，超過16萬人報名參賽，本科組共評出全國一等獎299項，二等獎1146項。
圖：團隊國賽論文部分展示
談到數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)，甄秋童同學(xué)建議在參賽前參賽同學(xué)要夯實數(shù)理基礎(chǔ)，要將數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)模型學(xué)習(xí)好，如：評價模型、規(guī)劃模型、預(yù)測模型、統(tǒng)計模型、優(yōu)化模型等，并且要多學(xué)習(xí)往年優(yōu)秀論文的思路。在參賽中要多與隊友交流，不拋棄不放棄，必要時與隊友通宵達(dá)旦，完成自己能力范圍內(nèi)最高水平的論文。張立奧同學(xué)表示數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容從建模角度來看，比賽中常用的主要是目標(biāo)優(yōu)化模型的建立；機器學(xué)習(xí)算法進行預(yù)測等。從模型實現(xiàn)角度來看，通常有智能優(yōu)化算法求解規(guī)劃模型、蒙特卡洛方法進行模擬等。因此，張立奧同學(xué)建議參賽前應(yīng)該多研究歷年賽題優(yōu)秀論文中的建模思路及程序設(shè)計思路，熟悉MATLAB，Python，SPSS等軟件的使用等。王怡然同學(xué)表示快速學(xué)習(xí)的能力非常重要。在比賽時，針對前期的準(zhǔn)備基礎(chǔ)，選取團隊最擅長的領(lǐng)域，要能夠預(yù)想出每個題目后期可能遇到的最大的難點。其次是在國賽之前多參加一些數(shù)模競賽積累經(jīng)驗，在這些比賽的過程中逐步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型，增強比賽信心。
圖：團隊協(xié)作過程以及團隊合影
電子信息學(xué)院高度重視對學(xué)生競賽相關(guān)能力的培養(yǎng)，成立了學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育委員會，對學(xué)院雙創(chuàng)工作進行總體規(guī)劃，從制度上保障了各項學(xué)生競賽的有序進行，營造好“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促創(chuàng)”的良好氛圍，提升我院人才培養(yǎng)質(zhì)量。（甄秋童）
