2020年第十三屆“認證杯”數學中國數學建模網絡挑戰賽是繼美賽之后的又一次大型比賽。此次競賽分為兩個階段,2020年4月16日-4月19日是此次競賽的第一階段,在大數據學院經濟統計調研室老師的指導帶領下,同學們積極參加了此次競賽。
今年的競賽是從下列A、B、C題目中任選一道進行分析,最終形成一篇論文。
A題為聽音辯位,該題要利用一些軟件進行繪圖(比如CAD),再結合一些物理知識來求解,通過不斷的變換麥克風的位置,根據麥克風接收反射聲音的不同來辨別位置,第一階段問題:根據已知和所求信息的不同,這個問題可以有不同的復雜程度。我們需要在所給定的兩種情形中對麥克風樹進行合理的設計,并給出對接收到的聲音信號進行分析的算法。
B題為分布式無線廣播,以廣播的方式進行無線網通信,必須解決發送互相沖突的問題。我們假設發送每條信息所占用的時間都是等長的。所有的節點都擁有同樣的內置算法,并擁有一個校準過的高精度時鐘。
C題為抗擊疫情,我們能做什么?第一階段問題:請你的團隊通過深入的數據分析,建立合理的數學模型來解決以下問題:
1. 建立數學模型,綜合考慮人口數、感染數量、病死人數、疫情持續時間、經濟狀況、醫療條件、人口密度、防疫政策等因素,給出一個合理的界定“流行”和“大流行” 病的定量條件。
2. 考慮到無癥狀感染者具有一定的傳染性,且不容易發現,但全民進行病毒檢測又成本太高,且時間過長,不利于復工復產,我們試圖尋找一種更為有效的方法來最大限度地降低無癥狀感染者的傳播風險,比如對一個地區進行抽樣病毒檢測來評估該地區的無癥狀感染者的分布情況,再制定不同的隔離和檢測措施。請結合問題一的模型,針對一兩個國家(或地區),給出切實可行的病毒檢測抽樣方案,并給出無癥狀感染者分布預測模型和針對相應預測結果的應對方案。
3. 給世界衛生組織寫一封信,闡述你的團隊對于疫情情況的判斷,并給出一些防控建議和降低風險的思路。
由于疫情期間無法回到學校實驗室,師生只能線上溝通交流,利用QQ屏幕共享、視頻交流、語音溝通、群里交流等各種形式,進行積極討論、查找文獻、找數據、寫作、建立模型、求解、寫代碼等。比賽歷經四天三夜,各個隊員都沉著冷靜的分析題目,在較短時間內學習模型,利用軟件分析數據等,三個隊最終在規定時間內成功向大賽組委會提交了論文。
通過本次競賽,使同學們對數學的本質,數學的價值與數學的作用有更深切的理解與體會。激勵學生培養數學建模的能力,明確數學建模能力要求及范圍,為數模社會效益化積累人才。預祝參賽隊伍取得好成績!