数模——经历回忆篇

Posted 2021-10-30 清上尘

数模——经历回忆篇

• 前言
• 数模初识
• 数模入门
• 硬性知识学习
• 第一次美赛
• 国赛
• 未来展望
• 碎碎念

前言

博主于初上大一之时，就通过各种渠道了解、学习数学建模的相关知识。数模也待我不薄，先是在大二第一次参加大型比赛（美赛）时，获得了M奖。在最近的国赛省里评阅，我们的论文顺利推国一，之后便久久不能平静，于是在闲余时间写下一些随笔，以怀念2年左右的数模生涯，以及对所有在学习道路上帮助过我的老师、学长学姐，以及队友们表示感谢！

数模初识

初进校园，因了解到学校的保研政策（当时是17级）对科创尤为看重，比如当时的建模国赛国一，折算成1绩点，相当于每门课多考10分。因此博主对竞赛方面的事情尤为关注。正巧在实验室面试前夕，和某崔学长聊的很欢，学长当时研究的正是数模，之后也顺利获得国赛全国二等奖的奖项。
总结起来，当时对数模的认知如下：

1. 备赛主要在暑假以及寒假，相对而言对课内的学习影响不大
2. 整体获奖率低（国赛国一获奖率1.4%，国二6.5%；美赛F以上<2%，M奖8%）
3. 数模知识门槛较低，但真正研究这个领域的同学较少。
4. 不同题型间差别较大，需根据选题确定学习方向。博主两年也只研究透彻国赛的C题以及美赛的E、F题。

下图为博主大一做的英语演讲部分内容（获奖比例统计）：

综合来说，能在初入大学，就认识在这个领域有所成就的学长，运气也颇为不错。而且在前期没有直接开始学习相关知识的情况下，对这个比赛有了初步认知，对后面的道路是必要的铺垫。

数模入门

博主在大一寒假正式开始学习数学建模的硬性知识。因博主很重视课内知识与课外相结合，所以在大一上期末复习时期，当时一门课程是线性代数，博主知识掌握较为一般，算是大一上学的最迷的课程。但本博主在复习时期，仍然从图书馆借阅相关书籍，大概是Matlab与线性代数相结合的教材，会有理论部分，同时也会告诉大家如何用Matlab进行矩阵计算等。甚至是期末考完之后，我依然抱着这本书津津有味地读着。
现在想想，当时学的一些东西无非就是课内的知识用Matlab实现，但这个方法一直延续到了大一下，高数下在学一些积分、三维的一些东西时，我想着把东西用Matlab画出来，能很直观，于是乎我就顺理成章地研究透彻了Matlab绘制基本的二维、三维图，以及一些高数的微积分运算等。
其实，到现在为止，博主并未学习在实际比赛中用到的模型、算法等，但由于对Matlab熟能生巧的运用，以及在学习过程中那种不为获奖，只为学明白、学透彻的那种精神，在后续正式备赛的过程中（尤其是比赛一开始遇到挫折时，对自己定位的思考），有着举足轻重的作用。

硬性知识学习

再后来，抱着司守奎那本书啃，进展特别慢，一个是因为刚开始，另一个则是没有掌握方法，当时觉得把那本书啃下来我就是大师了（现在想想真是很难实现的事情），之后莫名知道了清风的课程（应该是某位学长随口说了句）【汗，这么晚才对清风老师有所关注】，便开始了正式的硬性知识学习——AHP，说实话当时在家看的前半小时，如醍醐灌顶，很多东西豁然开朗（不过也确实因为AHP简单的缘故，后面的一些算法便没有那么迅捷了）

如果没记错，当时是大二前的暑假，在家也还算比较闲。

有一个小插曲是，当时国赛报名，和一个高中同桌（后面也一个大学了），商量着组队报名校赛，看看能不能杀进国赛。不过当时太怂了，有第三个同学找我组队，我没去（也因为当时刚考完一连串的试，而校赛就在后一天，有点心累）

在这期间，我请教了许多学长学姐有关数模的经验，基本上圈子里都找了一遍，不认识的也厚着脸皮去问，所以无形之中站在了巨人的肩膀上，在此也真心感谢之前学长学姐对我的悉心指导与教诲。有可能某句随口提的一句话就能让我少走很多弯路。

之后的暑假就是一直在刷清风老师的课程了，讲的是真的好！

临近开学的时候，可能也是不断思考知识如何运用的问题有了结果（前几天学弟还问了我这个问题），我注意到自己一开始学的模型与方法已经遗忘较多了，而且这个模型我也不知道如何运用到真正的那些赛题上（对于初学者而言，数模题往往看上去是非常复杂的），我做出了迄今为止在数模道路上最正确的决策。

这个决策就是：在学习的过程中，对重点模型进行二次学习，并总结成博客（后面用的是语雀总结，方便团队交流）
这里放了自己用心写的第一篇博客——AHP复习：
数学建模——层次分析法
里面的所有内容，均来自对清风老师课程的总结，图片是认真使用亿图图示绘制的，公式也是一个字母一个字母敲，没有复制粘贴。

紧接着就有阴影了，这篇写的是真的久。按这个速度，学习成本是不可估量的。不过我当时的打算是队伍三人一起写，每人都写的话，进度是非常快的。
可惜这一点并未得到很好的施展。可能也是与队友间对待比赛的看法有所出入。对于我来说，我想要去挑战自我，在考试尚未临近的时候，疯狂学习其他知识。（当然其实不提倡翘课，或者课内落下太多，不过当时是这样去逼迫自己学习很多很多知识。）于是，就经常出现常常我自己一个人总结相关内容的情况。但队友毕竟都是熟人，相对来说课内压力比我大一些，因为当时我排名还算不错。

第一次美赛

对于美赛，其实真的有很多学长学姐和我说过，这个比赛非常迷，可能准备非常充分的情况下依旧拿个S奖，也有可能比前学一学就M了。我当时也犹豫过，想着要不要海王一些，多去参加一些其他的比赛，毕竟如果在建模这边大二没有出成绩的话，后面的处境会非常艰难。寒假甚至因为这个和队友发生了一些不是很愉快的事情。我们提前去准备相关算法、相关部分的写法，但毕竟参赛经验不足，队伍磨合少，在最终比赛的时候，依旧出了一些问题。纵观整篇论文，依旧有很多可以改进的地方（虽然拿了M奖）。

比赛开始之后，我住在一位队友家里，另一位队友是线上联系。按照之前安排的分工，比较紧张地开始了第一天的比赛。

综合来看，对第一次美赛总结如下：

1. 分工是比较明确的，不过出现了一些部分做的不是很好，或者没有划分到具体的人
2. 整体来说写的文章结构是比较完备的
3. 体会到什么是心有余而力不足，心里注意到的一些东西，在比赛时就是做不好。

美赛比完，父母开车接我回家，我躺了整整一天，什么都不想去想，什么都不想干。
事实上那一天我的情绪是非常低迷的。在四天时间里留下了太多遗憾。这个时候我也学建模有较长一段时间了，第一次大型比赛打出这个效果是我始料未及的。

国赛

因为美赛拿了M奖，对自身信心的提升也是很明显的。至少来说，对自己的定位、以及之前的战略，还是把控比较好的。在大二下快结束时，一位同学（也就是现在的队友）找到我想要一起打数模（之前队伍解散原因就不透露了），我觉得在其他方面还是挺靠谱的，正巧当时也没更好的人选，就先一起试一试。另一位队友则是刚上大学就一起加实验室的一位同学。
我们队伍第一次比赛是国赛校赛选拔，当时题目比较简单，用俩字总结校赛——悠闲。这次校赛对我们队伍的意义一般，除了队伍间算是第一次磨合，其他倒是收获一般。
在暑期的备赛中，主要做了以下事情：

1. 对三年的真题进行了全真模拟，时间基本贯穿了整个暑假；
2. 针对常用算法进行分析与总结，并查阅大量相关优秀论文；
3. 制定分工策略，根据模拟情况进行调整，每人专攻某一个方向。

因为自身的原因吧，整个暑假的状态都非常低迷，原因就不透露了。也非常感谢队友间互相的信任。在中间我主要是根据之前的经验，对各次模拟情况进行总结，分配各类任务。
这次暑假备赛比寒假充分太多了，一方面是队友非常积极主动，有些东西我没注意到的也能完成地很好，以及硬性的一些任务，确实做的非常不错，在一次次模拟中，也不断地得到了锤炼，几乎每一处细节，都有相关队员去负责。以及在三次模拟中，大家的成长是特别明显的。由此看来，赛前模拟确实是一种非常好的提升方式。

比赛开始后，根据预先定的题型以及分工，一开始是有条不紊的，但我们在问题二的解决思路上，出现了停顿，甚至最终用的方法都是之前没有练习过的。
因此我们在最后一个晚上，依旧熬了夜。这也算是小插曲。值得一提的是，博主中途参加某门考试的缓考，每天差不多都腾了2h出来花在这上面，感谢队友的信任与支持！！！
还记得最后一天交完论文，三个人走在一起，似乎很久没有这么疲惫过了，三天，23页正文+21页代码，不论是论文质量水平还是任务量，均比任何一次模拟好太多。
等了1个月左右，当时在实验室装自行车，接外卖电话时，瞟一眼QQ发现队友在群里喊了句国一，手颤抖地点开河北省数模评阅，我们的作品在河北推国一了，若能最终国一，那将是多么幸运。

未来展望

常有同学说，我在自动化专业，数模打到这个高度已经可以了，心里想想也确实是，其实后面的学习一直都在往自己感兴趣的方向偏，往专业相关的方向偏。但对于数模，也一直保持着更高的追求与热情，暑假翻阅了一些研赛的论文，明显感觉到有提升空间，以及美赛O奖论文，总体还是非常佩服的。大三还有最后一次参赛机会——2022美赛，希望能做出一些突破吧。

碎碎念

在学习的过程中，自己的身份也渐渐从不断请教学长的小迷弟，到为21、20级学弟学妹提供建议的学长。从开学就一直“营业”，看起来学弟学妹学数模的热情比较高涨。
在自己学习成长的过程中，有在我选择方向时，细心告诉我数模比赛的门道，让我做出最佳的选择的学长；有在不知从何学起时，给我资料、经验方面指导的学长学姐；有在模拟完，为我们提供建议的学长与老师。也许有的学长学姐未曾谋面，但真的像是在我独自摸索的路上点亮了一盏又一盏灯！