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历届美国数学建模竞赛赛题

历届美国数学建模竞赛赛题
历届美国数学建模竞赛赛题

历届美国数学建模竞赛赛题, 1985-2006

AMCM1985问题-A 动物群体的管理

AMCM1985问题-B 战购物资储备的管理

AMCM1986问题-A 水道测量数据

AMCM1986问题-B 应急设施的位置

AMCM1987问题-A 盐的存贮

AMCM1987问题-B 停车场

AMCM1988问题-A 确定毒品走私船的位置

AMCM1988问题-B 两辆铁路平板车的装货问题

AMCM1989问题-A 蠓的分类

AMCM1989问题-B 飞机排队

AMCM1990问题-A 药物在脑内的分布

AMCM1990问题-B 扫雪问题

AMCM1991问题-A 估计水塔的水流量

AMCM1992问题-A 空中交通控制雷达的功率问题

AMCM1992问题-B 应急电力修复系统的修复计划

AMCM1993问题-A 加速餐厅剩菜堆肥的生成

AMCM1993问题-B 倒煤台的操作方案

AMCM1994问题-A 住宅的保温

AMCM1994问题-B 计算机网络的最短传输时间

AMCM1995问题-A 单一螺旋线

AMCM1995问题-B A1uacha Balaclava学院

AMCM1996问题-A 噪音场中潜艇的探测

AMCM1996问题-B 竞赛评判问题

AMCM1997问题-A Velociraptor(疾走龙属)问题

AMCM1997问题-B为取得富有成果的讨论怎样搭配与会成员

AMCM1998问题-A 磁共振成像扫描仪

AMCM1998问题-B 成绩给分的通胀

AMCM1999问题-A 大碰撞

AMCM1999问题-B “非法”聚会

AMCM1999问题- C 大地污染

AMCM2000问题-A空间交通管制

AMCM2000问题-B: 无线电信道分配

AMCM2000问题-C:大象群落的兴衰

AMCM2001问题- A: 选择自行车车轮

AMCM2001问题-B:逃避飓风怒吼(一场恶风…)

AMCM2001问题-C我们的水系-不确定的前景

AMCM2002问题-A风和喷水池

AMCM2002问题-B航空公司超员订票

AMCM2002问题-C蜥蜴问题

AMCM2003问题-A: 特技演员

AMCM2003问题-C航空行李的扫描对策

AMCM2004问题-A:指纹是独一无二的吗?

AMCM2004问题-B:更快的快通系统

AMCM2004问题-C安全与否?

AMCM2005问题-A:.水灾计划

AMCM2005问题-B:Tollbooths

AMCM2005问题-C:.Nonrenewable Resources

AMCM2006问题-A:用于灌溉的自动洒水器的安置和移动调度

AMCM2006问题-B:通过机场的轮椅

AMCM2006问题-C:在与HIV/爱滋病的战斗中的交易

AMCM85问题-A 动物群体的管理

在一个资源有限,即有限的食物、空间、水等等的环境里发现天然存在的动物群体。试选择一种鱼类或哺乳动物(例如北美矮种马、鹿、免、鲑鱼、带条纹的欧洲鲈鱼)以及一个你能获得适当数据的环境,并形成一个对该动物群体的捕获量的最佳方针。

AMCM85问题-B 战购物资储备的管理

钴对许多工业是必不可少的(1979年仅国防需要就占了全世界钴生产量的17%),但是钴不产生在美国。大部分钴来自政治上不稳定的构F地区。见图85B-1,85B-2,85B-3。

1946年制订的战略和稀有作战物资存贮法令要求钴的储存量应保证美国能渡过三年战争时期。50年代政府按要求存贮了,并在70年代卖掉了大部分贮量,而在70年代后期决定重新贮存,贮存的指标是8540万磅,到1982年获得了贮量的一半。

试建立一个战略金属钴的储存管理数学模型。你需要考虑诸如以下的问题;贮量应多大?应以多大的比率来获得贮量?买这些金属的合理价格应该是多少?还要求你考虑诸如以下的问题,贮量达到多大时应开始减少贮存量?应以多大的比率来减少?卖出这些金属的合理价格应该是多少?应该怎样分配(附页中有关于钴的资源、价格、需求及再循环等方面的信息)

关于钴有用信息:

1985年政府计划需要2500万磅钴。进行周而复始的生产经营,从而每年可生产600万磅钴。1980年占总消耗量70银的120万磅钴再循环了,得到了重新处理。

AMCM86问题-A 水道测量数据

表86A-1给出了在以码为单位的直角坐标为X,Y的水面一点处以英尺计的水Z.水深数据是在低潮时测得的。船的吃水深度为5英尺。在矩形区域(75,200)×(-50,150)里的哪些地方船要避免进入。

本题是由加州海军研究生院数学系的Richard Franke提供的,可阅他的论文Scattered Data Interpolation,Math,Comput.,38(1982),18l-200。

AMCM86问题-B 应急设施的位置

“里奥兰翘镇”迄今还没有自己的应急设施。1986年该镇得到了建立两个应急设施的安全拨款。每个设施都把救护站、消防队和警察所合在一起。图86B-1指出了1985年每个长方街区应急事件的次数。在北边的上形状的区域是一个障碍,而在南边的长方形区域是一个有浅水池塘的公园。应急车辆驶过一条南北向的街道平均要花15秒,而通过一条东西向的街道平均要花20秒。你的任务就是确定这两个应急设施的位置,使得总的响应时间最少。

①假定需求集中在每个街道的中心而应急设施位于街角处;

②假定需求是沿包围每个街区的街道上平均分布的,而应急设施可位于街道任何地方。

本题是由马里兰州沙里斯勃莱州立学院地理学与地区规划系的J.C. McGrew提供的。

AMCM87问题-A 盐的存贮

美国中西部一个州把冬天用来洒在马路上的盐存贮在一个球顶仓库里大约有15年了。图87A-1表示在过去15年中盐是怎么存贮的*通过驾驶铲斗车在由盐铺成的坡道上进出仓里并利用铲斗车上的铲子把盐装进仓里或从仓里取出来。

最近,一个小组确定这种做法是不安全的。如果铲斗车太靠近盐堆的顶端,盐就要滑动,而铲斗车就耍翻到为加固仓库而筑的拥壁上去。小组建议,如果盐堆是用铲斗车堆起来的,那么盐堆的最高高度不要超过15英尺。对这种情况建立一个数学模型并求得在仓库中的盐堆的最大高度。图中仓高50英尺,拥壁高4英尺,仓的外直径103英尺,门的净空高l 9英尺9英寸,铲斗车高10英尺9英寸。

本题是由印第安纳大学的M.Thompon 提供的,是从出现在1986年11月的Indianapolis Star 的一个实际问题改造而成的。

AMCM87问题-B 停车场

在新英格兰地区一个镇上位于街角处的一个停车场的场主雇你来设计该停车场的安排,即设计“在地上的线应怎样划法”。

你一定认识到要把尽可能多的车塞进停车场会导致以直角停靠的方式一辆挨一辆地排成行。但是缺乏经验的司机对于这种停靠方式是有困难的,这可能引起昂贵的保险费要求。为了减少停靠车辆时可能造成的损坏,场主就要启用一些熟练的汽车司机作为

“专职停靠司机”。另一方面,如果汽车从通道进来有一个足够大的“转弯半径”的话,那么大多数司机看来都不会有很大的困难一次就停靠到该停靠的位置上去。当然通道愈宽能容纳的车辆就愈少,这就会导致停车场场主收入的减少。

本题是由加州海军研究生院的M.D.Weir提供的。

AMCM88问题-A 确定毒品走私船的位置

相距5.43哩的监听站收听到一个短暂的无线电讯号。收听到讯早的时候测向仪分别定位在111°和119°处〔见图88A-1),测向仪的精度为±2°,该讯号来自一个毒品交换活跃的地方,据推测该处有一只机动船正等着有人来取毒品。当时正值黄昏、无风、无潮流。一架小型直升飞机离开监听站①的简易机场并能精确地沿111°角方向飞行。直升飞机的飞行速度是走私船的三倍。在离船500英尺时船上能听到直升飞机的声音。直升飞机只有一种侦察仪器--探照订。在200英尺远的地方探照灯只能照明半径为25英尺的圆域。

①说明飞行员能找到正等着的毒品船的(最小)区域。

②研究一种直升飞机的最佳搜索方法。

在你的计算中要有95%的精度。

本题是由加州Claremont McKenna学院的J.A.Ferling提供的。这是一个分类(分组问题)的修正简化形式。原问题和现在简化的问题都还没有一种已知的最化解法。

AMCM88问题-B 两辆铁路平板车的装货问题

有七种规格的仪装箱要装到两辆铁路平板车上去。包装箱的宽利高是一样的,但厚度(t,以厘米计)及重量(w,以公斤计)是不同的。表88B-1给出了每种包装箱的厚度、重量以及数量。图88B-1中每辆平板车有10.2米长的地方可用来装包装箱(象面包片那样),载重为40吨。由于当地货运的限制,对C5,C6,C7类的包装箱的总数有-个特别的限制;这类箱子所占的空间(厚度)不能超过

302.7厘米。试把包装箱装到干板车上去使得浪费的空间最小。

本题是由佐治亚理工学院的J.Bartholdi提供的。这是出现在福特汽车公司的一个尚未解决的问题的修正与简化。J.Bartholdi还写了一篇评论性文章The Outstanding Railroad Flatcar Papers,The UMAP Journal,v.9(1988),no.4,399-103.

AMCM89问题-A 蠓的分类

两种蠓Af和Apf己由生物学家W.L.Grongan和W.W.Wirth(1981年)根据它们的触角长度和翼长加以区分(见图89A-1),9只Af蠓用标记,6只Apf鲸用“.”标记。根据给出的触角长度和翼长识别出一只标本是Af还是Apf是重要的。

①给定一只Af或者Apf族的蝶,你如何正确地区分它属于哪一族?

②将你的方法用于触角长和翼长分别为(1.24,1.80)、(1.28,1.84)、(1.40,2.04)的三个标本。

③设Af是宝贵的传粉益虫,Apf是某种疾病的载体,是否应该修改你的分类方法,若需修改,怎么改?

AMCM89问题-B 飞机排队

机场通常都是用“先来后到”的原则来分配飞机跑道,即当飞机准备好离开登机口时,驾驶员电告地面控制中心,加入等候跑道的队伍。

假设控制塔可以从快速联机数据库中得到每架飞机的如下信息:

①预定离开登机口的时间;

②实际离开登机口的时间;

②机上乘客人数;

④预定在下一站转机的人数和转机的时间;

⑤到达下一站的预定时问。

又设共有七种飞机,载客量从100人起以50人递增,载客最多的一种是400人。

试开发和分析一种能使乘客和航空公司双方满意的数学模型。

本题是由纽约市立大学约克学院的Joseph Malkevitch 提供的。

AMCM90-A 药物在脑内的分布

研究脑功能失调的人员欲测试新的药物的效果,例如治疗帕金森症往脑部注射多巴胺(Dopamine)的效果,为了精确估计药物影响到的脑部区域,他们必须估计注射后药物在脑内空间分布区域的大小和形状。

研究数据包括50个圆柱体组织样本的每个样本药物含量的测定值(如图90A-1),每个圆柱体长0.76mm,直径0.66mm,这些互相平行的圆柱体样本的中心位于网络距为1mm×0.76mm ×1mm的格点上,所以圆柱体互相向在底面上接触,侧面互不接触。注射是在最高计数的那个圆柱体的中心附近进行的。自然在圆柱体之间以及由圆柱体样本覆盖的区域外也有药物。

试估计受到药物影响的区域个药物的分布。

AMCM90问题-B 扫雪问题

地图如图90B-1中的实线表示马里兰州威考密科县中扫雪区域中的二车道马路,虚线表示州属高速公路。一场雪后,从位于地图b标记地点以西4英里的二处车库派出两辆扫雪车。求用两辆扫雪车扫清马路上的雪的有效的方法,扫雪车可以利用高速公路进出扫雪区。假设扫雪车既不会发生故障也不停顿,在交叉路口不得特别的扫雪方法。

AMCM91问题-B 通讯网络的极小生成树

两个通讯站间通讯线路的费用与线路的长度成正比。通过引入若干个“虚设站”并构造一个新的Steiner树就可以降低由一组站生成Nf自统的极小生成树所需的费用。用这种方法可降低费用多达。而且为构造一个有n个站的网络的费用最低的Steiner树绝不需要多于(n-2)个虚设站。下面是两个简单的例子。

对于局部网络而言,有必要用直折线距离或“棋盘”距离来代替欧氏直线距离。

假定你希望设计一个有9个站的局部网络的最低造价生成树。这9个站的直角坐标是:

限定你只能用直线,而且所有的虚设站必须位于格点上(即其坐标是整数)。每条直线段的造价是其长度值。

①求该网络的一个极小费用树。

②假定每个站的费用为,其中d=通讯站助度,若w=1.2,求极小费用树。

③试推广本问题。

本题是由马里兰州沙里斯勃菜州立大学数学科学系B.A.Fusaro(他也是MCM的Director)提供的,他是受启发于Cipra.Barry A..Euclidean geometry alive and well in the computerage.SIAM New5,v.24(1991),no.1,16-17,19.

AMCM 91问题-A 估计水塔的水流量

美国某州的各用水管理机构要求各社区提供以每小时多少加仑计的用水率以及每天所用的总水量,但许多社区并没有测量流人或流出当地水塔的水量的设备,他们只能代之以每小时测量水塔中的水位,其精度在0.5%以内。更为重要的是,无论什么时候,只要水塔中的水位下降到某一最低水位L时,水泵就启动向水塔重新充水直至某一最高水位只,但也无法得到水泵的供水量的测量数据。因此,在水泵正在工作时,人们不容易建立水塔中的水位与水泵工作时的用水量之间的关系。水泵每天向水塔充水一次或两次,每次约二小时。

试估计在任何时刻,甚至包括水泵正在工作的时间内,水从水塔流出的流量f(t),并估计一天的总用水量。

AMCM92问题-A 空中交通控制雷达的功率问题

要求你决定一个主要城市的机场的空中交通控制雷达发射的功率。机场行政部门希望兼顾安全性与经济性使雷达的发射功率最小。

机场行政部门限于使用现有的天线和接收线路。唯一可以考虑的选择是改进雷达的发射电路使雷达更强大。你要回答的问题是雷达必须发射多少功率(以瓦特为单位)反以保证能探测到100公里以内的标准客机。

技术说明:

①雷达天线是一个旋转抛物面的一部分,该抛物面的焦距又1米。它投影至与顶点相同的平面是一个长轴为6米,短轴为2米的椭圆。从焦点发出的主能量柬是一个椭圆锥,其长轴角为1弧度,短轴角为50毫弧度。天线和能量束的简图如图92A-1所示。

②理想化的一类飞机是具有75平方米完全雷达反射截面团飞机,亦即在你的初步模型中飞机等价于一个75 的小心位于天线轴线上并垂直于该轴的100%反射圆碟,你亦可以考虑其它模型或改进这个模型。

③接收线路的灵敏度是雷达天线反馈报警器(位于雷达天线的焦点)刘10微瓦的回波信号会作出反应。

AMCM 92问题-B 应急电力修复系统的修复计划

为沿海地区服务的电力公司必须具备应急系统来处理风暴引起的电力中断。这样的系统需要

由估计的修复时间和费用与由客观准则判定的停电的“价值”构成的数据输入,过去HECO 电力公司曾因缺乏优先方案而遭受传播媒介的批评。

设想你是HECO电力公司顾问。HECO具有一个实时处理的,通常包含下述信息的服务电话的计算机数据库:

报修时间;需求者类型;估计受害人数;地点(X,Y)。

有两个工程队调度所,分别位于(0,0)和(40,40),其中x, y以英里为单位。HECO的服务区域在-65<x<65和-50<y<50之内。因为该地区完全都市化了,有极好的道路网络。工程队只是在上班和下班时必须回调度所。公司的政策是:若停电的设施是铁

路或医院,只要有工程队可派就立即处理,其他情形都要等暴风雨

离开这一地区后才开始工作。

HECO请你为表92B-1所列的暴风雨修复请求和表92B-2所列的维修能力建立客观准则和安排工作计划。注意,第一个电话是凌晨4:20接到的,暴风雨在上午6:00离开该地区,还要注意很多停电户是当酬反迟才报修的。

HECO出自自身的目的需要一份技术报告和一份用外行术语写就的“执行简要”来提交新闻媒介。他们希望有对将来的建议。为决定你的优先计划安排系统,你还需作一些附加的假设,请详述这些假设。将来你可能希望有附加的数据,如果有,详述这些需要的信息。

AMCM93问题-A 加速餐厅剩菜堆肥的生成

一家注重环境的学校餐厅正用微生物把顾客没吃完的食物再循环生成堆肥。每天餐厅把吃剩的食物和泥浆(粘结剂)混合,再把它们和厨房里容易弄碎的色拉菜以及少量的扯碎的纸片混合,并把混合物喂给一种真菌培养物和土壤细菌,它们把泥浆、绿叶菜、纸片消化形成有用的塔肥。易碎的绿叶莱为真菌培养物提供氧气,而纸片则吸收过量的湿气。但有时真菌培养物显得不能或不肯消化顾客留下的那么多的剩饭菜。餐厅并没有因为真菌培养物没有胃口而责怪厨师长。餐厅收到要大量购买他们生产的堆肥的报价,所以餐厅正在研究增加堆肥产量的方法。由于无力营建一套新的堆肥设备,因此餐厅首先寻求能加速真菌培养物活力的方法,例如,通过优化真菌培养物的环境(眼下大约是在120F和100%湿度的环境下生成堆肥的),或通过优化喂给真菌培养物的混合物统成,或同时优化两者(而达到加速真菌培养物的活力)。

试决定在喂给真菌培养物的混合物中泥浆、绿叶莱和纸片印比例与真菌培养物把混合物生成堆肥的速度间是否存在任何关系。若你认为不存在任何关系,试说明理由。否则,试决定什么样的比例会加速真菌培养物的活力。

除了按竞赛规则说明中规定的格式写的技术报告外,请为餐厅经理提供一页长的用非技术术语表示的实施建议。

作为数据,表93A-l列出了分别存放在不同的箱子中用磅表示的混合物组成中各种原料的数量,以及把混合物喂给真菌培养物的日期以及完全生成堆肥的日期(以表示生成堆肥所需的时间)。

本题是由东华盛顿大学数学系的Yves Nievegctlt提供的,本题叙述的情况及数据来自华盛顿奶Medical Lake地区监狱的餐厅。他还写了一篇评论文章The outstanding optimal compostingpapers,The UMAP Journal,v.4(1993),no.3,227-228.

AMCM93问题-B 倒煤台的操作方案

Aspen-Boulder煤矿公司经营一个包括一个单个的大型倒煤台在内的装煤设施。当装煤列车到达时,从倒煤台往上装煤。一列标准列车要用3小时装满,而倒煤台的容量是一列半标准列车。每天,铁道部门向这个装煤设施发送三列标准列车。这些列车可在当地时间上午5

点到下午8点的任何时间内到达。每列列车有三辆机车。如果一列车到达后因等待装煤而停滞在那里(即处于等待服务状态)的话、铁道部门要征收一种称为滞期费的特别费用、每小时每辆机车5000美元。此外,每周星期四上午11点到下午l点之间有一列大容量列车到达。这种特殊的列车有五辆机车并能装两列标准列车的煤。一个装煤工作班要用6个小时直接从煤矿运煤来把空的倒煤台装满。这个工作班(包括它用的设备)的费用是每小时9000美元。可以调用第二个工作班运行一个附加的倒煤台操作系统来提高装煤速度,而费用为每小时12000美元,出于安全的原因,当往倒煤台装煤时,不能往列车上装煤。每当由于往倒煤台装煤而中断往列车上装煤时,就要征收滞期费。

煤矿公司的经理部门要请教你们如何决定该倒煤台的装煤操作的午预期开支,你们的分析应包括考虑以下的问题:

①应调用几次第二个工作班?

②预期的月滞期费是多少?

③如果标准列车能按调度在确切时间到达,什么样的日调度安排能使装煤费用最少?

④调用第三个费用每小时12000美元的倒煤台操作系统工作班,能否降低年操作费用?

⑤该倒煤台每天能否再装第四辆标准列车的煤?

本题是由位于科罗拉多州Golden的科罗拉多矿业学院的Genc Woolsey根据他在怀俄明州一家煤矿公司做顾问中的问题建议的。位于纽约州的西点军校的ChriArney和Jack Robortson 据此形成了本问题。

AMCM94问题-A 住宅的保温

HUP公司正在考虑建造从单幢住宅到公寓楼大小不同的住宅。公司主要关心的是房主定期支付的费用--特别是暖气和冷气的费用最少。建房地区位于全年温度变化不大的温带地区。通过特殊的建筑技术HUP公司能不依靠对流--即不需要依靠开门开窗--来帮助调节住宅的温度。这些住宅都是只有混凝土厚板地板为仅有基础的单层住宅。你们被雇用为顾问来分析凝土厚板地板小的温度变化,由此决定地板表面的平均温度能否全年保持在指定的舒适范围内。如果可能的话,什么样的尺寸和形状能做到这点?

第一部分地板温度

由表94A-1给G66每天温度的变化范围,试研究混凝土厚板中温度的变化。假定最高温度在中午达到,最低温度在午夜达到。试决定能否在只考虑幅射的条件下设计厚板使其表面的平均温度保持在指定的舒适范围内。一开始,先假定热是通过暴露在外的厚板的周边传入住宅的,而厚板的上、下表面是绝热的。就这些假设是否恰当、假设的敏感性作山评论。如果你们不能找到满足表94A-1条件的解,你们能作出满足你们提出的表94A-1的厚板的设计吗?

第二部分建筑物温度

试分析一开始所作假设的实用性,并将其推广到分析单层住宅内温度的变化。住宅内温度能否保持在舒适范围内。

第三部分建筑费用

考虑到建筑的各种限制及费用,试提出一种考虑HUP公司关于降低甚至免去暖气和冷气费用这一目标的设计。

AMCM 94问题-B 计算机网络的最短传输时间

在你们的公司里,各部门每天都要分享信息。这种信息包括前一天的销售统计和当前的生产指南。尽快公布这些信息是十分重要的。

假设一个通讯网络被用来从一台计算机向另一台计算机传输数据组(文件)。作为例子,考虑

下列图94B-1模型:

顶点从表示计算机,边表示(由边的端点表示的计算机之间)要传输的文件。表示传输文件乙所需的时间,表示计算机同时能传输多少个文件的容量。文件传输包括占用有关计算机为传输该文件所需的全部时间。

=1表示计算机一次只能传输一个文件。

我们有兴趣的是以最优的方式安排传输,即使得传输完所有的文件所用的总时间最小。这个最小总时间称为接通时间(makespan)。请为你们的公司考虑以下三种情形:

情形A;

你们公司有28个部门。每个部门有一台计算机,在图94B-2中每合计算机用顶点表示。每天必须传输27个信息,在图94B-2中用边来表示。对于这个网络,对所有的x,y =1,=1 .试找出该网络的最优安排以及接通时间。你们能向你们的主管人员证明你们对该网络求得的接通时间是最小可能(最优)的吗?叙述你们求解该问题的方法。你们的方法适用于一股情形吗,即是否适用干了,以及图结构都是任意的情形?

情形B:

假设你们公司改变了传输要求。现在你必须在同样酌基本网络结构(见图94B-2)上考虑不同类型和大小的文件。传输这些文件所需时间由表94B-1中每条边的了项表出。对所有y仍有=1.试对新网络找出最优安排和接通时间,你们能证明对新网络而言你们求得的最小接通时间是最小可能的吗?叙述你们求解该问题的方法。你们的方法适用于一般情形吗?试对任何特异的或出乎意料的结果发表评论。

情形C:

你们公司正在考虑扩展业务。如果公司真的这样做的话.每天有几个新文件(边)要传输。这种业务扩展还边括计算机系统的升级换代.28个部门中的某些部门将配备新的计算机使之每次能传输不止一个文件。所百这些变化都在下面的图94B-3以及表91B-2,表94B-3中表明。你们能找到的最优安排和接通时间是什么?你们能证明对该网络而言这个接通时间是最小可能的吗?叙述你们求解该问题的方法。试对任何特异的或者出乎意料的结果发表评论。

AMCM-95问题-A 单一螺旋线

问题为向小型微生物工程公司提供帮助。设计出“实时”求一条螺旋线与空间中位于一般位置的平面(见图95A-1)所有交点的方法,证明方法的正确性并编程对算法进行数值检验。

在计算机辅助几何设计(CAGD)中用类似程序可使工程人员观察到他们所设计物体的截面,例如,飞机引擎,汽车缓冲装置或者医疗器材等。而且工程设计人员也许还能显示出诸如气流、压力、温度以及用颜色或水平线的编码。进一步地,工程人员可以运

过对整个物体的截面部分进行快速扫描以得到物体的三维视觉及其运动、受压和受热时的反应。为达此目的,所用的计算机程序必须以尽可能快的速度和尽可能高的精度找出所需观察平面与所给物体每一部分的所有交点,一般所指的“问题求解”即为求此类点,但对特殊问题而言,特殊方法或许比通用方法更高效更准确。特别地,通用的计算机辅助几何设计软件或许会由于速度太慢而不能完成实时计算,或者软件适用范围虽然广泛但并不适合公司所提出的医疗服务要求,基于上述考虑,公司提出下列问题。

问题设计、判断、编程并检验给定平面与螺旋线在空间小任意位置和方向上的交点。例如,在化学或医疗器械中,一段螺旋线可表示为直立悬挂的弹簧或一小段纲管。

算法理论上的证明需要通过几种不同的角度来进行,例如,对算法进行数学上的证明并用已知例子的编程进行检验,另外,从事医疗服务的当事人进行检验和证实也是必要的。

AMCM95题-B A1uacha Balaclava学院

A1uacha Balaclava学院聘用了一个新院长。前任院长是由于教员工资问题而被迫辞职的,因此,新院长需要制定一个公平台理的工资系统方案,以树立其权威。作为第一步,她聘请你们队作为顾问,设计一个能够反映以下背景及原则的工资系统。

背景

教员共分四级:助教、讲师、副教授、教授。博士毕业后任教的教员被聘为讲师。在读的博士生被聘为助教,并且当毕业时自动升为讲师。副教授通常须满七年后才能申报教授。级别晋升由院长及一个教师委员会来决定,你们无须考虑此问题。

教员每年发10个月工资:从9月到次年6月。每次晋级从9月起生效。能够用于晋级增加工资的奖金数日每年有所不同,通常需要到3月份才能知道确切数白。一个没有从教经历的助教及讲师的韧始工资分别是27000元及32000元。一个受聘教员在其他学校的教学经历同样得到承认。

原则

①只要资金允许,所有教员助工资每年都应增加。

②教员应能从晋级中获得充分的利益。如果一名教员在尽可能短的时间内得到晋升,其获得的利益应大致相当于七年增加的工资。

③如果一个教员都是正常晋级(在一个级别上工作七、八年),并且典有25年以上的教龄。他退休时的工资应大致相当于一个刚毕业的博士的工资的两倍。

④同一级别的教员中经验较丰富的应有较高的工资,但是这种差别应随着时间的报移而逐渐消失。换句话说,如果两个教员级别相同,他们的工资应随着时间的推移而越来越接近。方案

首先,设计一个不考虑物价增长的新的工资系统,然后再考虑物价增长的情形。本方案最终是要设计一个转移过程,将现有的工资系统过渡到你设计的系统中去,并且不能消减任何人的工资。现有教员的工资、级别及工作年限已列于表95B-1中。

院长要求得到一个详尽酌工资系统方案,她将以此为据进行工资调整。同时,她还要求得到一份清晰、简短的执行摘要,用于分发给教员及张贴公布。摘要应当概括出模型的轮廓,并介绍它的假设、优缺点及预期结果。

AMCM96问题-A 噪音场中潜艇的探测

海洋中存在着背景噪音场,地展引起的摄动,海面上航行的船只,以及生活在大海中的哺乳动物都是具有不同频率范围的噪音源。我们要考虑如何利用这种背景噪音测定大的移动目标,例如海面下的潜艇。假定潜艇不产生影响测定的噪音,只利用测量背景噪音场的变化所得到的信息,研制一种能够探测出移动潜艇的存在,并测出它的速度、尺寸及航行方向酌方法。从一个固定的频率和振幅的噪音着手进行。

AMCM96问题-B 竞赛评判问题

在确定像数学建模竞赛这种形式的比赛的优胜者时,常常要评阅大量酌答卷。譬如说,有P =100份答卷,一个由J位评团人组成的小组来完成评阅任务,基于竞赛资金对于能够聘请的评阅人数量和评阅时间的限制,如果P=l00;通常取J=8.理想的情况是每个评阅人看所有的答卷,并将它们一一排序,但这种方法工作量太大。另一种方法是进行一系列的筛选,在一次筛选中每个评阅人只看一定数量的答卷,并给出分数。为了减少所看答卷的数量,考虑如下的筛选模式:如果答卷是被排序的,则在每个评闯人给出的排序中排在最下面的30%答卷被筛除;如果答卷被打分(譬如说从1分到10分),则某个截止分数线以下的答卷被筛除。这样,通过筛选的答卷重新放在一起返回给评阅小组,重复上述过程。人们关注的是,

每个评阅人看的答卷总数要显著地小于P.评阅过程直到剩下W份答卷时停止,这些就是优胜者。当J=100 时通常取W=3

你的任务是利用排序、打分及其它方法的组合,确定一种筛迫模式,按照这种模式,最后选中的v份答卷只能来自“最好的”2W份答卷(所渭“最好的”是指,我们假定存在着一种评阅人一致赞同的答卷的绝对排序)。例如,用你给出的方法得到的最后3份答卷将全部包括在“最好的”6份答卷中。在所有满足上述要求的方法中,希望位能给出使每个坪阅人所看答卷份数最少的一种方法。

注意在打分时存在系统偏差的可能。例如,对于一批答卷,一位评阅人平均给70分,而另一位可能给80分。在你给出的模型中如何调节尺度来适应竞赛参数(P,J和W)的变化? 1996年两道题都是由Daniel Zwillinger Zwillinger&Associates、Arlington,MA,USA提供的。

AMCM97问题-A Velociraptor(疾走龙属)问题

Velociraptor,Velociraptor mongo1iensis是生活在距今约7500万年前后白垩纪(译注:白垩纪为距今1.36-0.65亿年的地质年代,是中生代最后的纪)的一种食肉(捕食其他动物的)恐龙。古生物学家认为这是一种非常顽强的猎食其他动物的野兽,而且可能是成对或成群地外出追猎。然而,不幸的是无法像观察现代哺乳食肉动物在野外是如何迫猎其食物的行为那样观察到Velociraptor在野外的追猎行为。一组古生物学家来到你们队请求你们在Velociraptor的追猎行为的建模方面给予帮助。他们希望把你们的结果与研究狮子、老虎及其他类似的食肉动物行为的生物学家的研究报告相比较。

平均的成年Velociraptor长3米,髋高0.5米,重约45公斤。据估计,这种动物跑得非常快,速度可达60公里/小时,持续约15秒。在以这种速度开始助冲刺后.它要停下来在其肌肉中积聚乳酸以恢复体力。

假设Velociraptor摘食一种称为Thescelosaurus(太西龙届)neglectus的大小与Velociraptor差不多的双足食草动物。从Thescelosaurus化石的生物力学分析得知Thescelosaurus可以50公里/小时的速度长时间奔跑。

第1部分

假设Velociraptor是一只独居的猎食其他动物的野兽,试设计一个单个的Velociraptor潜近猎物并追猎一只单个的Thescelosaurus的策略以及被追捕物逃避迟捕的策略的数学模型。假设当Vclociraptor潜近15米内时,Thescelosaurus总能觉察到,根据栖息地及气候的条件不同,甚至在(多达50米的)更大的范围内觉察欲捕食它的动物的存在。此外,由于Vclociraptor的身体结构及体能,它在全速奔跑时的拐弯半径是受到限制的。据估计,拐弯半径大约是其髋高的三倍。另一方面,Thescelosaurus却是极其灵活的.其拐弯半径只有0.5米。

第2部分

更现实地假设Vclociraptor是成对外出追猎,试设计一个新的关于成对的Vclociraptor潜近猎物并追猎一只单个的Thescelosaurus的策略以及被追捕物逃避追捕的策略的数学模型。利用第1部分给出假定和限制

AMCM97问题-B

为取得富有成果的讨论怎样搭配与会成员

为讨论重要问题,特别是长远规划问题而召开小组讨论会正变得愈来愈普遍。人们相信有很多人参加的会妨碍有成果的讨论,甚至一位占支配地位的人能控制并操纵会议的讨论。因此,在公司的董事会议中在召集全体董事会议之前会先开一些讨论有关事务的小组会议。这些规模较小的小组会议仍然有被某个占支配地位的人控制的危险。为降低这种危险,常用的办法是安排每个小组开几次会,每次会有不同的人参加.

An Tostal公司的一次会议的参加者为29位公司董事会成员,其中9位是在职董事(即公司的雇员)。会议要开一天,每个小组上午开3段。下午开4段。每段会议开45分钟,从上午9:00到下午4:00每整点开始开会,中午12:00午餐。上午的每段会议都有6个小组讨论会,每个小组讨论会都由公司的一位资深高级职员来主持讨论,这些资深高级职员都不是董事会的成员。因此,每资深高级职员都要主持3个不同的小组讨论会。这些资深高级职员不参加下午的讨论会,而且下午的每段会议只有4个不同的小组讨论会。

公司董事长要一份公司董事参加7段会议的每个小组讨论会酌分配名单。这份搭配名单要尽可能多地把董事均匀搭配。理想的搭配应是每一位董事和其他每一位董事一起参加小组讨论会的次数相同,与此同时要使不同段的小组中在一起开过会的董事数

达到最小。

名单中的搭配还应满足下列两个准则:

①在上午的讨论会上,不允许一位董事参加由同一位资深高级职员主持的两次会议。

②每个分组讨论会都不应有不成比例的在职董事参加。给出一张1-9号在职董事、10一29号董事、1-6号公司资深高级职员的搭配名单。说明该名单在多大程度上满足了前面提出的各种要求和准则。因为有的董事可能在最后一刻宣布不参加会议,也可能不在名单上的董事将出席会议,因此一个能使秘书在一小时前得到变更与会与否通知的情况下来调整搭配的算法定会得到赏识。如果算法还能用于涉及不同水平的与会者参加的未来的会议中每类与会者搭配的话,那就更理想了。

AMCM98问题-A 磁共振成像扫描仪

引言

用于工业和医疗的磁共振成像扫描仪诊断机对像脑那样的三维物体进行扫描,并把扫描的结果以三维像素阵列的形式传送之。每个像素由一个指示其颜色或灰度的数构成,它对像素所在位置处的被扫描物体的一个小区域中含水量(浓度)的度量进行编码。例如,0能以黑色来描绘出高含水量(脑室、血管),128能以灰色来描绘出中等含水量(脑核和灰质),而255以白色来描绘出低含水量(组成有髓体轴的富含脂类白质)。这类磁共振成像扫描仪还包括能在屏幕画出通过该三维像素阵列的平行或垂直片(与三个笛卡尔坐标轴平行的平片)的设备.能够描绘出斜的平片的算法是专卖的。眼下的算法利用了角度及可供使用的参数选择而受到限制,算法的执行也有赖于大量使用专用的工作站;在切片之前缺少在画面上作点的输入能力;从而使原始像素间明晰的边界变得模糊。

能在个人计算机上实现的更为准确可靠的、灵活的算法对于以下几方面来说将是极为有用的:

①设计尽可能少的介入处理;

②校准磁共振成像扫描仪;

②研究诸如动物研究中尸体解剖组织部分那样的在空间中斜向的结构;

④能作出以任意角度和由黑白固线组成的脑图谱相交的截面。

为设计这样的算法,就要能存取任意像素的值和位置,不仅仅是由扫描仪收集到的原始数据。问题

设计并测试能产生与三维阵列在空间任意指向的平面的截面部分的算法,并尽可能保持原始的灰度值。

数据集

典型的数据集由表示物体在位置处的浓度的由数A(i,j,k)构成的三维阵列A典型的情形,A(i,j,k)的取值范围为0到255.在大多数应用中,该数据集是相当大的。

参赛队要设计用以测试井论证其算法的数据集。数据集应能反映大概是有诊断意义的情况。

参赛队还应叙述限制其算法有效性的数据集的特征。

总结

算法一定要生成由空间一平面与三维阵列相交出的切片部分的图象。这种平面在空间可以钉任意的指向和位置(该平面可能会漏掉一些或全部数据点)。算法的结果应该是所扫描的物体在所选平面上的浓度的一个模型。

AMCM98问题-B 成绩给分的通胀

背景

一些行政领导很为A Better class(ABL)学院的成绩给分担扰。平均说来,ABC学院的教师一直在给高分(现在结出的平均成绩分数为A-),从而不可能区分好学生和中等水平的学生。金额很大的奖学金只能资助班上前10%的学生,因而要对班上的学生排名次。

院长有一想法:把班上每个学生和其他学生进行比较,并用比较获得的信息来排名次。例如,若某个学生得分为A而全班学生都得A,那么这个学生只能属于这个班上的“平均水平”。另一方面,如果班上只有一个学生得A,那么这个学生显然在“平均水平之上”,结合几门课中得到的比较信息就能把全校的学生按十分位数排名次(前l0%。次l0%,……,等等)。问题

假定给出的成绩记分为(A+,A,A-,B+,^…)院长的想法能否实现?

假定给出的成绩记分只有(A、B,C…)院长的想法能否实现?

有没有其他能给出名次排列的方案?一种担心是,一个班级的成绩记分可能会改变许多学生的十分位数的排名次。可能出现这种情况吗?

数据集

参赛队要设计用以测试并论证其算法的数据集,参赛队还应叙述限制其算法有效性的数据集的特征。

AMCM99问题-A 大碰撞

NASA(航空航天管理局)常常考虑这样一个问题:一颗较大的小行星与地球的碰撞将会产生怎样的后果。

作为这个问题的一部分,要求你们讨论这颗小行星该到地球南极所造成的后果,有人认为其后果将与该行星撞到地球其它区域的后果有很大的不同。

你们可以假设这颗小行星的直径大约为l000米,并且立接撞在南极点处。

你们应当给出这样一次碰撞的后果的估计,特别地,NASA希望得到由这次碰撞所造成的人员伤亡的地区及数量的估计,还希望得到关于对南半球的大洋区域的农作物生长的危害的估计,以及由于南极冰层大规模融化引起的沿海洪水的一个估计。

AMCM99问题-B “非法”聚会

许多公共设施的房间都柯一种标有人数的记号,当房间中人数超过记号上人数时就视为“非法”,该数目可假定是以紧急情况下从房屋出口逃出的人数为基准确定的,类似地,电梯及其它设施经常有一个“最大容量”。

建立数学模型以确定标上多大人数值才是“合法容量”,作为求解的一部分要讨论若干准则(并非在火灾或其它紧急情况下的公共安全)决定出房屋〔或空间)达到“非法”聚会的人数,而且,在所建模型中要考虑几种不同的房屋结构,例如,像咖啡屋(拥有桌和椅子)那样具有可移动家俱的房子,具有成排椅子和走廊的演训厅等,你还可以对各种不同情形进行比较与对比,例如:电梯,演讲厅,游泳池,咖啡屋或健身房等。

收集摇滚音乐会或足球比赛的相关资料也许会为你提供一些特殊的信息。将所建模型用于你所在学院(或附近城镇)的一个或多个公共设施中,如果该类设施已标有“合法”人数的话,请将模型所得结果与之比较。如果得到使用,你的模型可能部分受到利益驱动下要增加容量之观点的挑战,为当地报刊撰写一篇文章以捍卫模型所给的分析。

AMCM99问题- C 大地污染

背景若干实践中重要但理论上困难的数学问题与污染的评估有关。这种问题之一就是根据只是在被怀疑为已污染地区的周围而不必直接在该地区中测得的很少的测量数据来导出不易进入的地下的渗漏污染物的位置和数量、以及污染源的精确估计。

例子数据可通过https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/mcm.prodata.xis 找到。

该数据集(一种电子表格文件an Excel file),它能卸载到大多数电子数据表(spreadsheets)展示了从1990到1997在10个监测井处地下水中污染物的数量数据。单位是微克(mg/l)。8个测井的位置和高度是已知的并在下表给出。头两个数是在一张地图的直角格点上井的位置的坐标。第三个数是井中水面高出平均海平面的高度(以英尺计)。

井号x-坐标(英尺计)y-坐标(英尺计)高度(英尺计)

MW-1 4187.5 6375.0 1482.23

MW-3 9062.5 4375.0 1387.92

MW-7 7625.0 5812.5 1400.19

MW-9 9125.0 4000.0 1384.53

MW-11 9062.5 5187.5 1394.26

MW-12 9062.5 4562.5 1388.94

MW-13 9062.5 5000.0 1394.25

MW-14 4750.0 2562.5 1412.00

数据集中另两个井(MW-27和MW-33)的位置和高度不同。在该数据集中你还会看到数字后面的字母T(Top),M(Middle)或B(Bottom),它们分别表示测量是在井的含水层的顶部、中部和底部进行的。因此,MW-7B和MW-7M是来自同一个井,但分别是底部和中部的测量。此外,其它的测量数据表明水有流向该区域中的MW-9号井的趋势。

问题一试建立一个数学模型来决定在由该数据集来表示的区域和时间里是否由任何新的污染物产生。若有,试识别新的污染物并估计它们的污染源的位置和时间。

问题二在收集任何数据之前,会提出下列问题:是否拟议中的数据类型和模型能给出关于污染物所在的位置和数量的我们想要的估计。液态的化学物质会从埋置在均匀的土壤的储藏中的一个储藏罐中渗漏。因为若要在许多大罐的下面去探测的费用会过分昂贵而且危险,所以只能在储藏设备的边缘地区附近或在看来更合适的地区的表面进行测量。试决定只是在整个储藏罐的边界的外面或表面进行什么样类型的测量以及测量数目可以用于一个数学模型以决定上楼是否发生,何时发生,何处(从哪个罐)发生,以及渗漏多少液体。

AMCM2000问题-A空间交通管制

为加强安全并减少空中交通指挥员的工作量,联邦航空局(FAA)考虑对空中交通管制系统添加软件,以便自动探测飞行器飞行路线可能的冲突,并提醒指挥员。为完成此项工作,FAA 的分析员提出了下列问题。

要求A: 对于给定的两架空中飞行的飞机,空中交通指挥员应在什么时候把该目标视为太靠近,并予以干预。

要求B: 空间扇形是指某个空中交通指挥员所控制的三维空间部分。给定任意一个空间扇形,我们怎样从空中交通工作量的方位来估量它是否复杂?当几个飞行器同时通过该扇形时,

在下面情形所确定的复杂性会达到什么程度:(1)在任一时刻?(2)在任意给定的时间范围内?(3)在一天的特别时间内?在此期间可能出现的冲突总数是怎样影响着复杂性来的?提出所添加的软件工具对于自动预告冲突并提醒指挥员,这是否会减少或增加此种复杂性?在作出你的报告方案的同时,写出概述(不多于二页)使FAA分析员能提交给FAA当局Jane Garvey ,并对你的结论进行答辩。

AMCM2000问题-B: 无线电信道分配

我们寻找无线电信道配置模型.在一个大的平面区域上设置一个传送站的均衡網絡,以避免干扰.一个基本的方法是将此区域分成正六边形的格子(蜂窝狀),如图 1.传送站安置在每个正六边形的中心点.

容许频率波谱的一个区间作为各传送站的频率.将這一区间规则地分割成一些空间信道,用整数1,2,3,…来表示.每一个传送站将被配置一正整数信道.同一信道可以在许多局部地区使用,前提是相邻近的传送站不相互干扰. 根据某些限制设定的信道需要一定的频率波谱,我们的目标是极小化频率波谱的這个区间宽度.這可以用跨度這一概念.跨度是某一个局部区域上使用的最大信道在一切滿足限制的配置中的最小值.在一个获得一定跨度的配置中不要求小於跨度的每一信道都被使用.

令s为一个正六边形的一側的长度.我们集中考虑存在两种干扰水平的一种情况.

要求A: 频率配置有几个限制,第一,相互靠近的两个传送站不能配给同一信道.第二,由於波谱的传播,相互距离在2s內的传送站必須不配给相同或相邻的信道,它们至少差2.在這些限制下,关于跨度能说些什么.

要求B: 假定前述图1中的格子在各方向延伸到任意远,回答要求A.

要求C: 在下述假定下,重复要求A和B.更一般地假定相互靠近的传送站的信道至少差一个给定的整数k,同时那些隔开一点的保持至少差1.关于跨度和关于设计配置的有效策略作为k 的一个函数能说点什么.

要求D: 考虑问题的一般化,比如各种干扰水平,或不规则的传送站布局.其他什么因素在考虑中是重要的.

要求E: 写一篇短文(不超过两页)给地方报纸,阐述你的发现.

AMCM2000问题-C大象群落的兴衰

归根到底,如果象群对于栖息地造成不尽人意的影响,就要考虑对它们的驱除,即使是运用淘汰法则。国家地理杂志(地球年鉴)1999年12月

在位于南非的一个巨大的国家公园里,栖息着近乎11000只象。管理策略要求一个健康的环境以便维持11000只象的稳定群落。公园的管理员们逐年统计象的总数。在过去的20年间,整个群落经受驱除得以保持其总数尽量接近11000只。这个过程涉及枪杀(对于大部分)和每年转移近乎600到800只象到异地。

近年来,公众抗议枪杀这些象。此外,即使每年转移少量的象也是不可能了。然而,一种避孕注射法开发成功,它可以在两年期间内阻止一只成熟的母象受孕。

下面是一些关于这个公园内象的信息:

很少发生象本身移入移出该公园的事。

性别比非常接近1:1,而且采取控制措施力求维持均衡。

新生幼象的性别比也是1:1左右。双胞胎的机会接近于1.35%。

母象在10岁和12岁之间第一次怀孕,平均每3.5年产下一个崽儿,直到60岁左右为止。怀孕期约为22个月。

避孕注射使一只母象每个月发情(但不怀孕)。象通常在3.5年内仅求偶一次,所以,上述

按月周期能够引起附加的反应。

一只母象可以每年注射而没有任何有害的影响。一只成熟的母象在上次注射后两年内将不能怀孕。

新生幼象中的70%到80%活到一岁,其后,存活率非常高(超过95%)并且在各年龄段一致,直到60岁左右;假定象死于70岁之前是恰当的。在这个公园内没有狩猎,偷猎也是微乎其微。

公园管理部门有一个粗略的数据文件,其中列出近两年内由这个地区运出的象的大致年龄和性别。这组数据可在网站https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/icm/icm2000data.xls上找到。可惜的是,没有关于在这个公园内被射杀和留下来的象的可用数据。你的全部任务是发展和利用模型来研究避孕注射会如何用于控制象的数量。特别是:

任务1:发展和利用一个模型来推测年龄在2岁到60岁之间象的合理存活率。并且推测这个大象群落的当前年龄结构。

任务2:估计每年有多少只母象需要避孕注射以保持这个群落固定在11000只象左右。说明被处理数据的不确定性如何影响你的估计。试加评论这个群落年龄结构的任何改变以及会如何影响旅游者。(你或许要前瞻30-60年左右。)

任务3:假如每年转移50至300只象是可行的,这会怎样减少承受避孕注射的象只数量?试加评定避孕注射和转移之间的折衷办法。

任务4:若干反对避孕注射的人提出疑问,如果发生一场大量象只的突然灭绝(由于疾病或不受控制的偷猎),即使立即停止避孕注射,这个群落重新壮大的能力也会受到严重阻碍。对这个顾虑进行研究并作出回应。

任务5:这个公园的管理部门不相信建模。他们特别表示,由于缺少完整的数据,任何通过模型来引导他们作出决定的尝试都构成一种愚弄。除了你的技术报告之外,请附上一份字斟句酌写给公园管理部门的报告(最多三页),对于他们的疑虑作出回应并且给予劝告。还要提出一些办法来增加公园管理部门对于你的模型和结论的信赖程度。

任务6:如果你的模型有效,南非的其他大象公园会乐于采用它。请为各种规模的公园(300至25000只象)准备一项避孕注射计划,同时带有略微不同的存活率和转运可能性。

AMCM2001问题- A: 选择自行车车轮

有不同类型的车轮可以让自行车手们用在自己的自行车上。两种基本的车轮类型是分别用金属辐条和实体圆盘组装而成(见图1)。辐条车轮较轻,但实体车轮更符合空气动力学原理。对于一场公路竞赛,实体车轮从来不会用作自行车的前轮但可以用作后轮。

职业自行车手们审视竞赛路线,并且请一位识文断字的人推断应该使用哪种车轮。选择决定是根据沿途山丘的数量和陡度,天气,风速,竞赛本身以及其他考虑作出的。你所喜爱的参赛队的教练希望准备妥当一个较好的系统,并且对于给定的竞赛路线已经向你的参赛队索取有助于确定宜用哪种车轮的信息。

这位教练需要明确的信息来帮助作出决定,而且已经要求你的参赛队完成下面列出的各项任务。对于每项任务都假定,同样的辐条车轮将总是装在前面,而装在后面的车轮是可以选择的。

任务1. 提供一个给出风速的表格,在这种速度下实体后轮所需要的体能少于辐条后轮。这个表格应当包括相应于从百分之零到百分之十增量为百分之一的不同公路陡度的风速。(公路陡度定义为一座山丘的总升高除以公路长度。如果把山丘看作一个三角形,它的陡度是指山脚处倾角的正弦。)一位骑手以初始速度45kph从山脚出发,他的减速度与公路陡度成正比。对于百分之五的陡度,骑上100米车速要下降8kph左右。

任务2. 提供一个例证,说明这个表格怎样用于一条时间试验路线。

任务3. 请判明这个表格是不是一件决定车轮配置的适当工具,并且关于如何作出这个决定提出其他建议。

AMCM2001问题-B 逃避飓风怒吼(一场恶风…)

1999年,在Floyd飓风预报登陆之前,撤离南卡罗来纳州沿海地区的行动导致一场永垂青史的交通拥塞。车水马龙停滞在州际公路I-26上,那是内陆上从Charleston通往该州中心Columbia相对安全处所的主要干线。正常时轻松的两个小时驱车路要用上18个小时才能开到头。许多车竟然沿途把汽油消耗净尽。幸运的是,Floyd飓风掉头长驱北上,这次放过了南卡罗来纳州,但是,公众的喧嚷正在迫使该州官员们寻找各种办法,以求避免这场交通恶梦再度出现。

倾力解决这个问题的主要提议是I-26公路上的车辆转向疏散,因此,包括通往海岸的多条次级公路在内,从两个侧面疏导车流在内陆从Charleston开往Columbia 。

把提议付诸实施的计划已经由South Carolina Emergency Preparedness Division准备好(而且贴在互联网上)。从Myrtle Beach和Hilton Head通往内地的主干道上车辆转向疏散的方案也在规划中。

这里有一张南卡罗来纳州的简化地图。Charleston有近500,000人,Myrtle Beach有200,000人左右,而另一个250,000人分散在沿岸其余地区。(如果查找,更精确的数据随处可用。州与州之间有两条车辆往来的次级公路,自然大都市地区除外,那里有三条。Columbia,又一个500,000人左右的大都市地区,没有充足的旅店空间为撤退者提供食宿(包括沿其他路线来自大北边的一些人),所以,若干车辆继续撤离,沿着I-26公路开往Spartanburg市;沿着I-77公路北上Charlotte市;而且沿着I-20公路东进Atlanta市。在1999年,从Columbia 开往西北方向的车辆行进得非常慢。对这个问题建立一个模型,调查研究哪种策略可以降低在1999年观察到的拥挤。这里有一些问题需要加以考虑:

在什么条件下,把I-26的两条开往海岸的次级公路变成开往Columbia的两条次级公路,特别是把整个I-26变成单行道会使撤离交通状况得到重大改善?

在1999年,南卡罗来纳州的整个沿海地区奉命同时撤离。如果采取另一种策略,逐个郡按某个时间段错开撤离,同时与飓风对沿岸影响的模式相协调,撤离交通状况会改善吗?

在I-26公路旁边有若干较小的高速公路从海岸延伸到内陆。在什么条件下,把车辆流转向这些道路会改善撤离交通?

在Columbia建立更多临时收容所来减少离开Columbia的车辆,这会对撤离交通状况有什么影响?

在1999年,离开海岸的许多家庭一路上携带他们的船只,露营设备和汽车住宅。许多家庭驾驶他们的所有汽车。在什么条件下,应当对携带的车辆类型或车辆数目加以限制以求保证适时撤离?

在1999年,人们还会记得,若干Georgia州and Florida州的沿岸居民逃避较早预报的Floyd 飓风南部登陆,沿着I-95公路北上而加重了南卡罗来纳州交通问题。他们对于撤离交通的冲击会有多大?

要清楚地指明,为了比较各种策略,使用什么方法对实施状况予以评测。

要求:预备一篇简短的报刊文章,不超过两页,向公众解释你的研究成果和结论。

AMCM2001问题-C我们的水系-不确定的前景

斑马贻贝,Dreissena polymorpha,是指甲般大小的淡水软体动物,经由越洋货轮的压舱水不留意引入北美。自上个世纪80年代中期引入以来,它们已经遍布五大湖并且扩展到越来越多的美国和加拿大内陆水系。斑马贻贝依附在各种表面上,诸如码头,船壳,商用鱼网,吸

水管和阀门,本地软体动物和其他斑马贻贝。它们的为人所知的天敌,某些潜水鸭,淡水鹧鸪,鲤鱼,以及鲟鱼,没有足够的数量对他们产生重大的影响。斑马贻贝已经严重地冲击五大湖生态系统和经济。许多社区正在设法控制或者消灭这些水生害虫。原始资料:Great Lakes Sea Grant Networkhttps://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/

研究人员正在试图分辨与斑马贻贝在北美水系蔓延有关的环境变数。可以限制或阻止斑马贻贝扩展的相关因素是不确定的。你可以查阅若干参考数据,包括供水系统中一些化学药品和物质的列表,这些或许对斑马贻贝在各个水系的扩展产生影响。此外,你可以假定,单独的斑马贻贝每年都能生长15毫米,生命期介于4-6年之间。常见的贻贝每天吞吐1升水。

要求A : 研讨可能影响斑马贻贝扩展的环境因素。

要求B : 利用化学数据,提供在:

https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAChem1.xls

和贻贝增殖数据,提供在:

https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAPopulation1.xls

对于斑马贻贝在湖泊A中的数量增长建立模型。要保证熟读有关收集斑马贻贝数

据的说明。

要求C : 利用来自另一位科学家的关于湖泊A的附加数据,提供在:

https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAChem2.xls

和附加的贻贝增殖数据,提供在:

https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAPopulation2.xls

证实你依据要求B所建模型的合理性。借助于这个附加数据,调整你的前面的模

型。分析你的模型的效能,讨论它的灵敏度。

要求D : 利用来自美国两个湖泊(湖泊B和湖泊C)的化学数据,提供在:

https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeB.xlsLakeB.xls

https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeC.xlsLakeC.xls

确定这些湖泊是否易受斑马贻贝扩展的损害。论述你的预言。

要求E : 临近湖泊B(见要求D)的社区正在考虑在接近湖泊的路面上采取特殊冬季除冰政策。请为当地政府官员就有关除冰化学制剂政策编写一个工作指导。在你的工

作指导中,要对冬季除冰给予斑马贻贝增殖的长期冲击申明你的预见。

要求F:美国的一个当地社区提议引进刺鳍鱼。斑马贻贝较少被当地鱼类吃掉,所以,它

们就在生态上充当了一种终结者。但是,100 mm以上的刺鳍鱼几乎唯一地以斑

马贻贝为食。具有讽刺意味的是,由于栖息地破坏,刺鳍鱼在俄罗斯黑海和里海

的原始栖息地中面临危险。除了你的技术报告以外,请包括一个特地为当地社区

领导编写的言简意赅的报告(至多三页),对他们引进刺鳍鱼的提议作出反应。也

要建议多种方法在各个水系内和水系之间降低贻贝的增殖。

有关收集斑马贻贝数据的说明

斑马贻贝的发育状态划分成三个阶段: 面盘幼体(幼虫),沉积幼体和成年贻贝。面盘幼体(极细微的斑马贻贝幼虫)悬浮在水中漂来荡去一到三个星期,尔后开始寻找硬的行将依附的表面并且开始它们的成年生活。查看斑马贻贝幼虫是困难的,因为它们不易单凭裸眼看清楚。沉积幼体贻贝可以在船只和汽艇一类光滑表面上摸到。年深日久的斑马贻贝侵扰会覆盖一个表面,甚至形成厚厚的垫子,有时达到很高的密度。沉积贻贝的密度由安放在湖泊中的三块15x15 cm沉积板来测定。顶上的板在整个取样季节(S –季节性的)中都留在水中以便评估季节累积。中间和底下两块板在经过特定时间段(A-替换性的)以后取走待查,这

个时间段在数据文件中由Lake Days表示。

沉积板被放在显微镜下,而且,在板的下表面上所有沉积贻贝被计数,尔后在贻贝/m2单位下完成密度报告。

各类数据存放在无格式xls文件中: LakeAChem1of.xls, LakeAPopulation1.xls, LakeAChem2of.xls, LakeAPopulation2.xls, LakeB.XLS, LakeC.XLS

AMCM2002问题-A风和喷水池

在一个楼群环绕的宽阔的露天广场上,装饰喷泉把水喷向高空。刮风的日子,风把水花从喷泉吹向过路行人。喷泉射出的水流受到一个与风速计(用于测量风的速度和方向)相连的机械装置控制,前者安装在一幢邻近楼房的顶上。这个控制的实际目标,是要为行人在赏心悦目的景象和淋水浸湿之间提供可以接受的平衡:风刮得越猛,水量和喷射高度就越低,从而较少的水花落在水池范围以外。

你的任务是设计一个算法,随着风力条件的变化,运用风速计给出的数据来调整由喷泉射出的水流。

AMCM2002问题-B航空公司超员订票

你备好行装准备去旅行,访问New York城的一位挚友。在检票处登记之后,航空公司职员告诉说,你的航班已经超员订票。乘客们应当马上登记以便确定他们是否还有一个座位。航空公司一向清楚,预订一个特定航班的乘客们只有一定的百分比将实际乘坐那个航班。因而,大多数航空公司超员订票?也就是,他们办理超过飞机定员的订票手续。而有时,需要乘坐一个航班的乘客是飞机容纳不下的,导致一位或多位乘客被挤出而不能乘坐他们预订的航班。

航空公司安排延误乘客的方式各有不同。有些得不到任何补偿,有些改订到其他航线的稍后航班,而有些给予某种现金或者机票折扣。

根据当前情况,考虑超员订票问题:

航空公司安排较少的从A地到B地航班

机场及其外围加强安全性

乘客的恐惧

航空公司的收入迄今损失达数千万美元

建立数学模型,用来检验各种超员订票方案对于航空公司收入的影响,以求找到一个最优订票策略,就是说,航空公司对一个特定的航班订票应当超员的人数,使得公司的收入达到最高。确保你的模型反映上述问题,而且考虑处理“延误”乘客的其他办法。此外,书写一份简短的备忘录给航空公司的CEO(首席执行官),概述你的发现和分析。

AMCM2002问题-C

如果我们过分扫荡自己的土地,将会失去各种各样的蜥蜴。

佛罗里达灌木蜥蜴是一种灰色或灰褐色小蜥蜴,遍布于佛罗里达中部和大西洋沿岸地区的沙质高地上。Florida濒危动植物委员会把这种灌木蜥蜴归类为濒危的生物。

在网址https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/2002problem/scrublizard.pdf你将会找到一份有关这种佛罗里达灌木蜥蜴的实情说明。

佛罗里达灌木蜥蜴的长期存活,有赖于保留适当的空间搭配和灌木丛生地带的规模。

任务1:讨论在佛罗里达州促使灌木蜥蜴丧失适当栖息地的各种因素。为了保留这些栖息地,你会提出哪些建议?并且论述实现你的建议的各种障碍。

任务2:利用表1中提供的数据估计数值Fa(成年蜥蜴平均产卵量);Sj(处在出生和第一

个繁殖季节之间的幼年蜥蜴存活率);Sa(成年蜥蜴平均存活率)。

表1

摘要数据是关于一群灌木蜥蜴的,它们先被捕捉尔后连续跟踪四年。幼小蜥蜴(0岁)在出生当年夏季不产卵。所有其他雌蜥蜴的平均孵卵量与身体尺寸成比例,正如线性函数y=0.21*(SVL)-7.5所表示的,其中y是孵卵量,而SVL是鼻子到肛门以mm为单位的长度。年度年龄存活总数雌蜥蜴存活数平均雌蜥蜴身长(mm)

1 0 97

2 495 30.3

2 1 180 92 45.8

3 2 20 11 55.8

4 3 2 2 56.0

任务3:人们推测,参数Fa ,Sj 和Sa与一片灌木地带的露天沙质区的规模和总量有关联。利用提供在表2中的数据构造若干函数来针对不同地带估计Fa ,Sj 和Sa 。此外,构造函数对给定地带评估其承载灌木蜥蜴的能力C。

表2

关于8个灌木地带的摘要数据,包括灌木蜥蜴的生命变化速率。对于每个地带,雌蜥蜴的年产卵量(Fa),幼小蜥蜴存活率(Sj),以及成年蜥蜴存活率(Sa),连同地带规模和露天沙质栖息地的总量列在一起。

灌木地带地带规模(公顷) 沙质栖息地(公顷) Fa Sj Sa 密度(蜥蜴数/公顷)

a 11.31 4.80 5.6 0.12 0.06 58

b 35.54 11.31 6.6 0.16 0.10 60

c 141.76 51.55 9.5 0.17 0.13 75

d 14.65 7 .55 4.8 0.15 0.09 55

e 63.24 20.12 9.7 0.17 0.11 80

f 132.35 54.14 9.9 0.18 0.14 82

g 8.46 1.67 5.5 0.11 0.05 40

h 278.26 184.32 11.0 0.19 0.15 115

任务4:已有许多动物研究表明,在一个栖息地带中,食物,空间,掩蔽地,抑或繁殖配偶可能受限制的,这就导致动物个体在各个地带之间迁徙。有关灌木蜥蜴的迁徙原因缺少明确的证据。不过,确有百分之十的幼年蜥蜴在各个地带之间游走,而这种迁徙会影响一个地带中群体规模。成年蜥蜴显然不迁徙。利用下面直方图中给出的数据估计在任何两个地带i和j之间经迁徙而存活的蜥蜴的概率。

表3 直方图

幼年蜥蜴的迁徙数据,是经由个体标记,释放,再捕获直到6个月后获取的。对于再捕捉的测量工作是在距离释放地点方圆750m内进行。

任务5:对于表3中给出的地表形貌,建立模型估计灌木蜥蜴的整个群体规模。而且,确定哪些地带适于灌木蜥蜴栖息,哪些地带会不支持一个有生存力的群体。

对于一个展布在Avon Park Air Force Range上面的具有29个地带的地表形貌,下面的表格列出了各个地带规模和露天沙质栖息地。参看:https://www.doczj.com/doc/6c16060427.html,/undergraduate/contests/icm/2002problem/map.jpg

给出的一张地表形貌的地图。

灌木带标识地带规模(公顷) 沙质栖息地(公顷)

1 13.66 5.38

2 32.74 11.91

3 1.39 0.23

4 2.28 0.76

5 7.03 3.62

6 14.4

7 4.38

7 2.52 1.99

8 5.87 2.49

9 22.27 8.44

10 19.25 7.58

11 11.31 4.80

12 74.35 19.15

13 21.57 7.52

14 15.50 2.82

15 35.54 11.31

16 2.93 1.15

17 47.21 10.73

18 1.67 0.13

19 9.80 2.23

20 39.31 7.15

21 2.23 0.78

22 3.73 1.02

23 8.46 1.67

24 3.89 1.89

25 1.33 1.11

26 0.85 0.79

27 8.75 5.30

28 9.77 6.22

29 13.45 4.69

任务6:空中摄影业已确定,在佛罗里达灌木区域内,植被密度一年增长6%左右。请针对一个可控燃烧政策提出建议。

AMCM2003问题-A: 特技演员

影片在拍摄中, 一个激动人心的动作场景将要摄入镜头, 而你是特技协调员! 一位特技演员驾驶着摩托车跨越一头大象,随后跌落在借以缓冲的一堆纸箱上. 你需要保护特技演员,而且, 也要使用相对而言较少的纸箱(较低的花费, 不能进入镜头, 等等)。

你的工作如下:

确定所用纸箱的大小

确定所用纸箱的数目

确定纸箱的堆放办法

还请确定, 通过对纸箱的各种调整, 是否会有所帮助

请把你的研究推广到不同组合重量(特技演员& 摩托车)和不同跨越高度的情形

留心一下, 在影片“明日帝国”中,角色James Bond 驾驶着摩托车飞过一架直升机。

AMCM2003问题-B: Gamma刀治疗方案

历届全国大学生数学建模题目

全国大学生数学建模竞赛题目1992-2009年 (黑体的为典型的微分方程模型) CUMCM从1992年到2009年的18年中共出了53个题目 1992年(A)施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B)实验数据分解问题(复旦大学:谭永基) 1993年(A)非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B)足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年(A)逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B)锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1995年(A)飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾) 1996年(A)最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B)节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年(A)零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B)截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1998年(A)投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B)灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年(A)自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) (C)煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰) (D)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年(A)DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B)钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C)飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D)空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年(A)血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C)基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年(A)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)彩票中的数学问题(解放军信息工程大学:韩中庚) (C)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)) (D)赛程安排问题(清华大学:姜启源) 2003年(A)SARS的传播问题(组委会) (B)露天矿生产的车辆安排问题(吉林大学:方沛辰) (C)SARS的传播问题(组委会) (D)抢渡长江问题(华中农业大学:殷建肃)

数学建模比赛论文格式要求

比赛论文格式要求: 1、论文用白色A4纸打印,上下左右各留出2.5厘米的页边距。 2、论文第一页为泉州师范学院大学生数学建模竞赛承诺书,具体内容和格式见附件1,参赛队必须在竞赛承诺书上签名。 3、论文题目和摘要写在论文第二页上,从第三页开始是论文正文。 4、论文从第二页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 5、论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 6、论文题目用3号黑体字、一级标题用4号黑体字,并居中。论文中其他汉字一律采用小4号黑色宋体字,行距用单倍行距。图形应绘制在文中相应的位置,比例适当。 7、提醒大家注意:摘要在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写摘要(最好在300字以内,注意篇幅不能超过一页)。评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 8、引用别人的成果或其他公开的资料 (包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出:(1)参考书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地,出版社,出版年。 (2)参考期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号,起止页码,出版年。 (3)参考网上查到的资料的表达方式: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 比赛流程: 参赛队伍利用2013.5.11到2013.5.13三天的时间利用所学的知识解决实际问题,由老师根据参赛队伍提交的论文,根据评奖标准评选出一等奖、二等奖、三等奖,评出的优秀队伍将送去参加全国性的比赛。注意:比赛规则与赛场纪律: 1、每个参赛队队员不得超过三名,参赛队队员应是具有泉州师范学院正式学籍的本、专科生,参赛队允许参赛队员跨年级跨专业跨学院组成,三人之间分工明确、协作完成。比赛期间参赛队不得任意换人,若有参赛队队员因特殊原因退出,则缺人比赛。 2、教师可以从事赛前辅导及有关组织工作,但在比赛期间不得以任何形式对参赛队员进行指导或参与讨论。 3、比赛以相对集中的形式进行,比赛期间,参赛队队员可以利

美国数学建模大赛比赛规则

数学中国MCM/ICM参赛指南翻译(2014版) MCM:The Mathematical Contest in Modeling MCM:数学建模竞赛 ICM:The InterdisciplinaryContest in Modeling ICM:交叉学科建模竞赛ContestRules, Registration and Instructions 比赛规则,比赛注册方式和参赛指南 (All rules and instructions apply to both ICM and MCMcontests, except where otherwisenoted.)(所有MCM的说明和规则除特别说明以外都适用于 ICM) 每个MCM的参赛队需有一名所在单位的指导教师负责。 指导老师:请认真阅读这些说明,确保完成了所有相关的步骤。每位指导教师的责任包括确保每个参赛队正确注册并正确完成参加MCM/ ICM所要求的相关步骤。请在比赛前做一份《参赛指南》的拷贝,以便在竞赛时和结束后作为参考。 组委会很高兴宣布一个新的补充赛事(针对MCM/ICM 比赛的视频录制比赛)。点击这里阅读详情! 1.竞赛前

A.注册 B.选好参赛队成员 2.竞赛开始之后 A.通过竞赛的网址查看题目 B.选题 C.参赛队准备解决方案 D.打印摘要和控制页面 3.竞赛结束之前 A.发送电子版论文。 4.竞赛结束的时候, A. 准备论文邮包 B.邮寄论文 5.竞赛结束之后 A. 确认论文收到 B.核实竞赛结果 C.发证书 D.颁奖 I. BEFORE THE CONTEST BEGINS:(竞赛前)A.注册 所有的参赛队必须在美国东部时间2014年2月6号(星期四)下午2点前完成注册。届时,注册系统将会自动关闭,不再接受新的注册。任何未在规定时间

数学建模知识竞赛题库

数学建模知识竞赛题库 1.请问计算机中的二进制源于我国古代的哪部经典? D A.《墨经》 B.《诗经》 C.《周书》 D.《周易》 2.世界上面积最大的高原是?D A.青藏高原 B.帕米尔高原 C.黄土高原 D.巴西高原 3.我国海洋国土面积约有多少万平方公里? B A.200 B.300 C.280 D.340 4.世界上面值最高的邮票是匈牙利五百亿彭哥,它的图案是B A.猫 B.飞鸽 C.海鸥 D.鹰 5. 龙虾是我们的一种美食、你知道它体内的血是什么颜色的吗?B A.红色 B.蓝色 C.灰色 D.绿色 6.MATLAB使用三维向量[R G B]来表示一种颜色,则黑色为(D ) A. [1 0 1] B. [1 1 1] C. [0 0 1] D. [0 0 0] 7.秦始皇之后,有几个朝代对长城进行了修葺? A A.7个 B.8个 C.9个 D.10个 8.中国历史上历时最长的朝代是?A A.周朝 B.汉朝 C.唐朝 D.宋朝 9我国第一个获得世界冠军的是谁?C A 吴传玉 B 郑凤荣 C 荣国团 D 陈镜开 10.我国最早在奥运会上获得金牌的是哪位运动员?B A.李宁 B.许海峰 C.高凤莲 D.吴佳怩

11.围棋共有多少个棋子?B A.360 B.361 C.362 D.365 12下列属于物理模型的是:A A水箱中的舰艇 B分子结构图 C火箭模型 D电路图 13名言:生命在于运动是谁说的?C A.车尔尼夫斯基 B.普希金 C.伏尔泰 D.契诃夫 14.饱食后不宜剧烈运动是因为B A.会得阑尾炎 B.有障消化 C.导致神经衰弱 D.呕吐 15、MATLAB软件中,把二维矩阵按一维方式寻址时的寻址访问是按(B)优先的。 A.行 B.列 C.对角线 D.左上角16红军长征中,哪次战役最突出反应毛泽东的军事思想和指挥才?A A.四渡赤水B.抢渡大渡河C.飞夺泸定桥D.直罗镇战役 17色盲患者最普遍的不易分辨的颜色是什么?A A.红绿 B.蓝绿 C.红蓝 D.绿蓝 18下列哪种症状是没有理由遗传的? A.精神分裂症 B.近视 C.糖尿病 D.口吃 19下面哪个变量是正无穷大变量?(A )

数学建模赛题论文格式规范

2011年东三省数学建模竞赛暨大连大学第11届数学建模竞赛 赛题论文格式规范 1.论文(答卷)用白色A4纸,上下左右各留出 2.5厘米的页边距。(文件--- 页面设置) 2.论文题目和摘要写在论文第一页上,从第二页开始是论文正文。(题目与摘 要间不可有空行,可调段后距离。格式——段落) 3.论文从正文开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1” 开始连续编号,注意,论文一律要求从左侧装订。(插入——页码) 4.论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志,打印时应 尽量避免彩色打印。 5.论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中。论文中其他汉字 一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距。(格式——段落) 6.工具栏里绘图、符号及其他的显示。(视图——工具栏/工具——自定义)在 不用公式编辑器的情况下上标,下标的显示。 7.项目符号 8.论文表、图、公式均居中,表名置于表上,图名置于图下。表名、图名均为 五号黑体字。(图、表、公式示例) 9.提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要,(包括关键词,关键 词需加粗),在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(字数大概为一 页的三分之二) 引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][2]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中, 参考文献中书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 10. 数学建模论文格式要求 2009-04-24 10:45:59 ●题名。字体为常规,黑体,二号。题名一般不超过 20 个汉字,必要时可加 副标题。 ●摘要。文稿必须有不超过300字的内容摘要,摘要内容字体为常规,仿宋, 五号。摘要应具备独立性和自含性,应是文章主要观点的浓缩。摘要前加“[摘要]”作标识,字体为加粗,黑体,五号。

2015年美国数学建模竞赛第二次模拟赛题

Problem A Warmer Days or Sour Grapes ? The high quality of wines(葡萄酒)produced in the Finger Lakes Region(五指湖区)of upstate (北部)New York is widely known. Proximity(接近)to lakes tempers the climate and makes it more suitable for growing several varieties of premium(独特)grapes: R iesling(雷司令), G ewürztraminer(琼瑶浆), C hardonnay(霞多丽), M erlot(梅洛), P inot Noir(黑比诺), and Cabernet F ranc(品丽珠). (There are many more, but we will restrict(限制)the discussion to these six to simplify(简化)the modeling.) Each variety has its own preferred “average temperature” range but is also different in its susceptibility(感受性)to diseases and ability to withstand(抵抗)short periods of unusually cold temperature. As our local climate changes, the relative suitability of these varieties will be changing as well. A forward-looking winery(酒厂)has hired your team to help with the long-term planning. You will need to recommend a) the proportion(比例)of the total vineyard(葡萄园)to be used for growing each of the above six varieties; b) and when should these changes be implemented (实施)(based on observed temperatures and/or current market prices for each type of wine). Naturally, the winery is interested in maximizing its annual profit. But since the latter (后者)is weather-dependent, it might vary a lot year-to-year. You are also asked to evaluate the trade-offs (权衡)between optimizing the expected/average case versus the worst(-realistic-)scenario(情景). Things to keep in mind: Climate modeling is complicated(复杂)and predicting the rate of “global warming” is a hotly debated area. For the purposes of this problem, assume that the annual average temperature in Ithaca(伊萨卡), NY will increase by no more than 4°C by the end of this century. It is not all about the average temperature – a short snap(临时)of sub- zero(零度)temperature in late Ferburay or early March (after the vines already started getting used to warmer weather) is far more damaging than the same low temperature would be in the middle of the winter. It takes at least 3 years for a newly planted vine to start producing grapes suitable for winemaking. Problem B Outlook of Car-to-Car Tech SAN FRANCISCO -- After more than a decade of research into car-to-car communications, U.S. auto safety regulators took a step forward today by unveiling their plan for requiring cars to have wireless gear that will enable them to warn drivers of danger.

历年数学建模赛题题目

历年数学建模赛题题目 1992年 (A) 施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B) 实验数据分解问题(华东理工大学:俞文此; 复旦大学:谭永基)1993年 (A) 非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B) 足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年 (A) 逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B) 锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)1995年 (A) 飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B) 天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾)1996年 (A) 最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B) 节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年 (A) 零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B) 截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此)1998年 (A) 投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B) 灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年 (A) 自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) (C) 煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰) (D) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年 (A) DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B) 钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C) 飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D) 空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年 (A) 血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C) 基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年

3分钟完整了解·HiMCM美国高中生数学建模竞赛

眼看一年一度的美国高中生数学建模竞赛就要到来了,聪明机智的你准备好了吗? 今年和码趣学院一起去参加吧! 什么是HiMCM HiMCM(High School Mathematical Contest in Modeling)美国高中生数学建模竞赛,是美国数学及其应用联合会(COMAP)主办的活动,面向全球高中生开放。 竞赛始于1999年,大赛组委将现实生活中的各种问题作为赛题,通过比赛来考验学生的综合素质。

HiMCM不仅需要选手具备编程技巧,更强调数学,逻辑思维和论文写作能力。这项竞赛是借鉴了美国大学生数学建模竞赛的模式,结合中学生的特点进行设计的。 为什么要参加HiMCM 数学逻辑思维是众多学科的基础,在申请高中或大学专业的时候(如数学,经济学,计算机等),参加了优质的数学竞赛的经历都会大大提升申请者的学术背景。除了AMC这种书面数学竞赛,在某种程度上数学建模更能体现学生用数学知识解决各种问题的能力。

比赛形式 注意:HiMCM比赛可远程参加,无规定的比赛地点,无需提交纸质版论文。重要的是参赛者应注重解决方案的设计性,表述的清晰性。 1.参赛队伍在指定17天中,选择连续的36小时参加比赛。 2.比赛开始后,指导教师可登陆相应的网址查看赛题,从A题或B题中任选其一。 3.在选定的36小时之内,可以使用书本、计算机和网络,但不能和团队以外的任何人 员交流(包括本队指导老师) 比赛题目 1.比赛题目来自现实生活中的两个真实的问题,参赛队伍从两个选题中任选一个。比赛 题目为开放性的,没有唯一的解决方案。 2.赛事组委会的评审感兴趣的是参赛队伍解决问题的方法,所以不太完整的解决方案也 能提交。 3.参赛队伍必须将问题的解决方案整理成31页内的学术论文(包括一页摘要),学术 论文中可以用图表,数据等形式,支撑问题的解决方案 4.赛后,参赛队伍向COMPA递交学术论文,最终成果以英文报告的方式,通过电子 邮件上传。 表彰及奖励 参赛队伍的解决方案由COMPA组织专家评阅,最后评出: 特等奖(National Outstanding) 特等奖提名奖(National Finalist or Finalist) 一等奖(Meritorious)

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范.doc

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 (全国大学生数学建模竞赛组委会,2019年修订稿) 为了保证竞赛的公平、公正性,便于竞赛活动的标准化管理,根据评阅工作的实际需要,竞赛要求参赛队分别提交纸质版和电子版论文,特制定本规范。 一、纸质版论文格式规范 第一条,论文用白色A4纸打印(单面、双面均可);上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 第二条,论文第一页为承诺书,第二页为编号专用页,具体内容见本规范第3、4页。 第三条,论文第三页为摘要专用页(含标题和关键词,但不需要翻译成英文),从此页开始编写页码;页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。摘要专用页必须单独一页,且篇幅不能超过一页。 第四条,从第四页开始是论文正文(不要目录,尽量控制在20页以内);正文之后是论文附录(页数不限)。 第五条,论文附录至少应包括参赛论文的所有源程序代码,如实际使用的软件名称、命令和编写的全部可运行的源程序(含EXCEL、SPSS等软件的交互命令);通常还应包括自主查阅使用的数据等资料。赛题中提供的数据不要放在附录。如果缺少必要的源程序或程序不能运行(或者运行结果与正文不符),可能会被取消评奖资格。论文附录必须打印装订在论文纸质版中。如果确实没有源程序,也应在论文附录中明确说明“本论文没有源程序”。 第六条,论文正文和附录不能有任何可能显示答题人身份和所在学校及赛区的信息。 第七条,引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上资料)必须按照科技论文写作的规范格式列出参考文献,并在正文引用处予以标注。 第八条,本规范中未作规定的,如排版格式(字号、字体、行距、颜色等)不做统一要求,可由赛区自行决定。在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求。 二、电子版论文格式规范 第九条,参赛队应按照《全国大学生数学建模竞赛报名和参赛须知》的要求提交以

美国数学建模比赛题目及翻译

PROBLEM A: The Ultimate Brownie Pan When baking in a rectangular pan heat is concentrated in the 4 corners and the product gets overcooked at the corners (and to a lesser extent at the edges). In a round pan the heat is distributed evenly over the entire outer edge and the product is not overcooked at the edges. However, since most ovens are rectangular in shape using round pans is not efficient with respect to using the space in an oven. Develop a model to show the distribution of heat across the outer edge of a pan for pans of different shapes - rectangular to circular and other shapes in between. Assume 1. A width to length ratio of W/L for the oven which is rectangular in shape. 2. Each pan must have an area of A. 3. Initially two racks in the oven, evenly spaced. Develop a model that can be used to select the best type of pan (shape) under the following conditions: 1. Maximize number of pans that can fit in the oven (N)

2019数学建模国赛a题答案

中国大学生数学建模竞赛: 全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。2018年,来自全国34个省/市/区(包括香港、澳门和台湾)及美国和新加坡的1449所院校/校区、42128个队(本科38573队、专科3555队)、超过12万名大学生报名参加本项竞赛。 赛事设置: 竞赛宗旨 创新意识团队精神重在参与公平竞争。 指导原则 指导原则:扩大受益面,保证公平性,推动教学改革,提高竞赛质量,扩大国际交流,促进科学研究。 规模与数据 全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一。该竞赛每年9月(一般在上旬某个周末的星期五至下周星期一共3天,72小时)举行,竞赛面向全国大专院校的学生,不分专业(但竞赛分本科、专科两组,本科组竞赛所有大学生均可参加,专科组竞赛只有专科生(包括高职、高专生)可以参加)。同学可以向该校教务部门咨询,如有必要也可直接与全国竞赛组委会或各省(市、自治区)赛区组委会联系。 全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞

赛。2014年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡、美国的1338所院校、25347个队(其中本科组22233队、专科组3114队)、7万多名大学生报名参加本项竞赛。 比赛时间 2017年比赛时间是9月14号20:00到9月17号24:00,总共76小时,采取通讯方式比赛,比赛地点在各个高校。比赛时间全国统一的,不可以与老师交流,可以在互联网查阅资料。 同学们在比赛期间应该注意安排时间,以免出现时间不够用的情况。 组委名单 注:第五届专家组任期两年(2010-2011)。2011年底任期届满后,组委会对专家组进行了调整,并决定此后不再对外公布专家组成员名单。 第五届组委会成员名单(2010-2013)及下属专家组成员名单 第四届组委会成员名单及下属专家组成员名单 第一、二、三届组委第一、二、三届组委会成员名单及下属专家组成员名单引各赛区组委会各赛区联系方式列表引 [注1] 各赛区联系人请注意:若本赛区联系e-mail地址发生变化,请通知全国组委会进行修改。 [注2] 全国已成立赛区的有28个省、市、自治区,国内尚未成立赛区的区域组成联合赛区,其他(境外参赛学生)组成国际赛区,共30个赛区。

数学建模及全国历年竞赛题目

数学建模及全国历年竞赛题目 (2010-09-28 21:58:01) 标签: 分类:专业教学 数学建模 应用数学模型 教育 一、数学建模的涵 (一)数学建模的概念 数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。使用数学语言描述的事物就称为数学模型,这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。(二)应用数学模型 应用数学去解决各类实际问题,把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构。通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分析和解决问题。需要诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包如 Mathematica,Matlab,Lingo,Spss,Mapple的使用,甚至排版软件等知识的基础。

(三)数学建模的特点 数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对教师和学生要求高等特点;数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。(四)数学建模的指导思想 数学建模的指导思想就是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。 (五)数学建模的意义 数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领械广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。 1.培养创新意识和创造能力; 2.训练快速获取信息和资料的能力; 3.锻炼快速了解和掌握新知识的技能; 4.培养团队合作意识和团队合作精神; 5.增强写作技能和排版技术;

美国大学生数学建模竞赛组队和比赛流程

数学模型的组队非常重要,三个人的团队一定要有分工明确而且互有合作,三个人都有其各自的特长,这样在某方面的问题的处理上才会保持高效率。 三个人的分工可以分为这几个方面: 数学员:学习过很多数模相关的方法、知识,无论是对实际问题还是数学理论都有着比较敏感的思维能力,知道一个问题该怎样一步步经过化简而变为数学问题,而在数学上又有哪些相关的方法能够求解,他可以不能熟练地编程,但是要精通算法,能够一定程度上帮助程序员想算法,总之,数学员要做到的是能够把一个问题清晰地用数学关系定义,然后给出求解的方向; 程序员:负责实现数学员的想法,因为作为数学员,要完成大部分的模型建立工作,因此调试程序这类工作就必须交给程序员来分担了,一些程序细节程序员必须非常明白,需要出图,出数据的地方必须能够非常迅速地给出;ACM的参赛选手是个不错的选择,他们的程序调试能力能够节约大量的时间,提高在有限时间内工作的工作效率; 写手:在全文的写作中,数学员负责搭建模型的框架结构,程序员负责计算结果并与数学员讨论,进而形成模型部分的全部内容,而写手要做的。就是在此基础之上,将所有的图表,文字以一定的结构形式予以表达,注意写手时刻要从评委,也就是论文阅读者的角度考虑问题,在全文中形成一个完整地逻辑框架。同时要做好排版的工作,最终能够把数学员建立的模型和程序员算出的结果以最清晰的方式体现在论文中。一个好的写手能够清晰地分辨出模型中重要和次要的部分,这样对成文是有非常大的意义的。因为论文是评委能够唯一看到的成果,所以写手的水平直接决定了获奖的高低,重要性也不言而喻了。 三个人至少都能够擅长一方面的工作,同时相互之间也有交叉,这样,不至于在任何一个环节卡壳而没有人能够解决。因为每一项工作的工作量都比较庞大,因此,在准备的过程中就应该按照这个分工去准备而不要想着通吃。这样才真正达到了团队协作的效果。 比赛流程:对于比赛流程,在三天的国赛里,我们应该用这样一种安排方式:第一天:定题+资

2017全国大学生数学建模竞赛论文格式规范

全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 ●本科组参赛队从A、B题中任选一题,专科组参赛队从C、D题中任选一题。(全国评奖时,每个 组别一、二等奖的总名额按每道题参赛队数的比例分配;但全国一等奖名额的一半将平均分配给本组别的每道题,另一半按每道题参赛队比例分配。) ●论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。 ●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 ●论文第二页为编号专用页,用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号,具体内容和格式见本规 范第三页。 ●论文题目、摘要和关键词写在论文第三页上,从第四页开始是论文正文,不要目录。 ●论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 ●论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 ●论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三级标题用小四号黑体字, 左端对齐(不居中)。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距。打印文字内容时,应尽量避免彩色打印(必要的彩色图形、图表除外)。 ●提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重 要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。 ●论文应该思路清晰,表达简洁(正文尽量控制在20页以内,附录页数不限)。 ●在论文纸质版附录中,应给出参赛者实际使用的软件名称、命令和编写的全部计算机源程序(若 有的话)。同时,所有源程序文件必须放入论文电子版中备查。论文及程序电子版压缩在一个文件中,一般不要超过20MB,且应与纸质版同时提交。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方 式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: ●[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 ●参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: ●[编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 ●参考文献中网上资源的表述方式为: ●[编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。 ●在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求(如在本规范要求的第一页前增加 其他页和其他信息,或在论文的最后增加空白页等);从承诺书开始到论文正文结束前,各赛区不得有本规范外的其他要求(否则一律无效)。 ●本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会。 ●[注] 赛区评阅前将论文第一页取下保存,同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”(由各 赛区规定编号方式),“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用(各赛区自行决定是否在评阅时使用该表格)。评阅后,赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“全国统一编号”(编号方式由全国组委会规定,与去年格式相同),然后送全国评阅。论文第二页(编号页)由全国组委会评阅前取下保存,同时在第二页建立“全国评阅编号”。 全国大学生数学建模竞赛组委会 2017年修订

如何准备美国大学生数学建模比赛

如何准备美赛 数学模型:数学模型的功能大致有三种:评价、优化、预测。几乎所有模型都是围绕这三种功能来做的。比如,2012年美赛A题树叶分类属于评价模型,B题漂流露营安排则属于优化模型。 对于不同功能的模型有不同的方法,例如 评价模型方法有层次分析、模糊综合评价、熵值法等; 优化模型方法有启发式算法(模拟退火、遗传算法等)、仿真方法(蒙特卡洛、元胞自动机等); 预测模型方法有灰色预测、神经网络、马尔科夫链等。 在数学中国、数学建模网站上有许多关于这些方法的相关介绍与文献。 软件与书籍: 软件一般三款足够:Matlab、SPSS、Lingo,学好一个即可。 书籍方面,推荐三本,一本入门,一本进级,一本参考,这三本足够: 《数学模型》姜启源谢金星叶俊高等教育出版社 《数学建模方法与分析》Mark M. Meerschaert 机械工业出版社 《数学建模算法与程序》司守奎国防工业出版社 入门的《数学模型》看一遍即可,对数学模型有一个初步的认识与把握,国赛前看完这本再练习几篇文章就差不多了。另外,关于入门,韩中庚的《数学建模方法及其应用》也是不错的,两本书选一本阅读即可。如果参加美赛的话,进级的《数学建模方法与分析》要仔细研究,这本书写的非常好,可以算是所有数模书籍中最好的了,没有之一,建议大家去买一本。这本书中开篇指出的最优化模型五步方法非常不错,后面的方法介绍的动态模型与概率模型也非常到位。参考书目《数学建模算法与程序》详细的介绍了多种建模方法,适合用来理解模型思想,参考自学。 分工合作:数模团队三个人,一般是分别负责建模、编程、写作。当然编程的可以建模,建模的也可以写作。这个要视具体情况来定,但这三样必须要有人擅长,这样才能保证团队最大发挥出潜能。 这三个人中负责建模的人是核心,要起主导作用,因为建模的人决定了整篇论文的思路与结构,尤其是模型的选择直接关系到了论文的结果与质量。 对于建模的人,首先要去大量的阅读文献,要见识尽可能多的模型,这样拿到一道题就能迅速反应到是哪一方面的模型,确定题目的整体思路。 其次是接口的制作,这是体现建模人水平的地方。所谓接口的制作就是把死的方法应用到具体问题上的过程,即用怎样的表达完成程序设计来实现模型。比如说遗传算法的方法步骤大家都知道,但是应用到具体问题上,编码、交换、变异等等怎么去做就是接口的制作。往往对于一道题目大家都能想到某种方法,可就是做不出来,这其实是因为接口不对导致的。做接口的技巧只能从不断地实践中习得,所以说建模的人任重道远。 另外,在平时训练时,团队讨论可以激烈一些,甚至可以吵架,但比赛时,一定要保持心平气和,不必激烈争论,大家各让3分,用最平和的方法讨论问题,往往能取得效果并且不耽误时间。经常有队伍在比赛期间发生不愉快,导致最后的失败,这是不应该发生的,毕竟大家为了一个共同的目标而奋斗,这种经历是很难得的。所以一定要协调好队员们之间的关系,这样才能保证正常发挥,顺利进行比赛。 美赛特点:一般人都认为美赛比国赛要难,这种难在思维上,美赛题目往往很新颖,一时间想不出用什么模型来解。这些题目发散性很强,需要查找大量文献来确定题目的真正意图,美赛更为注重思想,对结果的要求却不是很严格,如果你能做出一个很优秀的模型,也许结果并不理想也可能获得高奖。另外,美赛还难在它的实现,很多东西想到了,但实现起来非常困难,这需要较高的编程水平。 除了以上的差异,在实践过程中,美赛和国赛最大的区别有两点: 第一点区别当然是美赛要用英文写作,而且要阅读很多英文文献。对于文献阅读,可以安装有道词典,

2020全国大学生数学建模竞赛试题

A题炉温曲线 在集成电路板等电子产品生产中,需要将安装有各种电子元件的印刷电路板放置在回焊炉中,通过加热,将电子元件自动焊接到电路板上。在这个生产过程中,让回焊炉的各部分保持工艺要求的温度,对产品质量至关重要。目前,这方面的许多工作是通过实验测试来进行控制和调整的。本题旨在通过机理模型来进行分析研究。 回焊炉内部设置若干个小温区,它们从功能上可分成4个大温区:预热区、恒温区、回流区、冷却区(如图1所示)。电路板两侧搭在传送带上匀速进入炉内进行加热焊接。 图1 回焊炉截面示意图 某回焊炉内有11个小温区及炉前区域和炉后区域(如图1),每个小温区长度为30.5 cm,相邻小温区之间有5 cm的间隙,炉前区域和炉后区域长度均为25 cm。 回焊炉启动后,炉内空气温度会在短时间内达到稳定,此后,回焊炉方可进行焊接工作。炉前区域、炉后区域以及小温区之间的间隙不做特殊的温度控制,其温度与相邻温区的温度有关,各温区边界附近的温度也可能受到相邻温区温度的影响。另外,生产车间的温度保持在25oC。 在设定各温区的温度和传送带的过炉速度后,可以通过温度传感器测试某些位置上焊接区域中心的温度,称之为炉温曲线(即焊接区域中心温度曲线)。附件是某次实验中炉温曲线的数据,各温区设定的温度分别为175oC(小温区1~5)、195oC(小温区6)、235oC(小温区7)、255oC(小温区8~9)及25oC(小温区10~11);传送带的过炉速度为70 cm/min;焊接区域的厚度为0.15 mm。温度传感器在焊接区域中心的温度达到30oC时开始工作,电路板进入回焊炉开始计时。 实际生产时可以通过调节各温区的设定温度和传送带的过炉速度来控制产品质量。在上述实验设定温度的基础上,各小温区设定温度可以进行oC范围内的调整。调整时要求小温区1~5中的温度保持一致,小温区8~9中的温度保持一致,小温区10~11中的温度保持25oC。传送带的过炉速度调节范围为65~100 cm/min。 在回焊炉电路板焊接生产中,炉温曲线应满足一定的要求,称为制程界限(见表1)。 表1 制程界限 界限名称 最低值 最高值

国赛历届数学建模赛题题目与解题方法

历届数学建模题目浏览:1992--2009 1992年 (A) 施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B) 实验数据分解问题(华东理工大学:俞文此; 复旦大学:谭永基) 1993年 (A) 非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B) 足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年 (A) 逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B) 锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1995年 (A) 飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B) 天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官, 李吉鸾) 1996年 (A) 最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B) 节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年 (A) 零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B) 截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1998年 (A) 投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B) 灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年 (A) 自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 1999年(C) 煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰)

(D) 钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年 (A) DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B) 钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C) 飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D) 空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年 (A) 血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C) 基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D) 公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年 (A) 车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B) 彩票中的数学问题(解放军信息工程大学:韩中庚) (C) 车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (D) 赛程安排问题(清华大学:姜启源) 2003年 (A) SARS的传播问题(组委会) (B) 露天矿生产的车辆安排问题(吉林大学:方沛辰) (C) SARS的传播问题(组委会) (D) 抢渡长江问题(华中农业大学:殷建肃) 2004年 (A) 奥运会临时超市网点设计问题(北京工业大学:孟大志) (B) 电力市场的输电阻塞管理问题(浙江大学:刘康生) (C) 酒后开车问题(清华大学:姜启源)

美国大学生数学建模竞赛赛题翻译

2015年美国大学生数学建模竞赛赛题翻译 2015年美国大学生数学竞赛正在进行,比赛时间为北京时间:2015年2月6日(星期五)上午9点—2月10日上午9点.竞赛以三人(本科生)为一组,在四天时间内,就指定的问题,完成该实际问题的数学建模的全过程,并就问题的重述、简化和假设及其合理性的论述、数学模型的建立和求解(及软件)、检验和改进、模型的优缺点及其可能的应用范围的自我评述等内容写出论文。 2015 MCM/ICM Problems 总计4题,参赛者可从MCM Problem A, MCM Problem B,ICM Problem C orICM Problem D等四道赛题中自由选择。 2015Contest Problems MCM PROBLEMS PROBLEM A: Eradicating Ebola The worldmedical association has announced that theirnewmedicationcould stop Ebola andcurepatients whose disease is not advanced. Build a realistic, sensible, andusefulmodel thatconsiders not onlythespread of the disease,thequantity of themedicine needed,possible feasible delivery systems(sending the medicine to where itis needed), (geographical)locations of delivery,speed of manufacturing of the va ccine ordrug, but also any othercritical factors your team considers necessaryas partof themodel to optimize theeradicationofEbola,orat least its current strain. Inadd ition to your modeling approach for thecontest, prepare a1—2 page non-technical letter for the world medicalassociation touse intheir announcement. 中文翻译: 问题一:根除埃博拉病毒 世界医学协会已经宣布他们的新药物能阻止埃博拉病毒并且可以治愈一些处于非晚期疾病患者。建立一个现实的,合理的并且有用的模型,该模型不仅考虑了疾病的蔓延,需要药物的量,可能可行的输送系统,输送的位置,疫苗或药物的生产速度,而且也要考虑其他重要的因素,诸如你的团队认为有必要作为模型的一部分来进行优化而使埃博拉病毒根除的一些因素,或者至少考虑当前的状态。除了你的用于比赛的建模方法外,为世界医学协会准备一份1-2页的非技术性的信,方便其在公告中使用。 PROBLEMB: Searchingforalost plane Recall the lostMalaysian flight MH370.Build agenericmathematicalmodel that could assist "searchers" in planninga useful search for a lost planefeared to have crashed in open water suchas the Atlantic, Pacific,Indian, Southern,or Arctic Ocean whil eflyingfrom PointA to Point B. Assume that there are no signals fromthe downed plane。Your model should recognize thattherearemany different types of planes forw

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