【中国江苏网】南邮:数模“三剑客”的登峰之旅
发布时间: 2017-04-27 浏览次数: 20


SIAM奖

  中国江苏网4月27日南京讯(李心电)得知获奖消息后,李嘉成第一时间想起了美赛论文提交时曹涵说的那个早晨。当时,曹涵又看了一遍论文,然后仰起头,笑着对李嘉成和曹涵说:“说不定就是O奖了。”李嘉成清晰地记得,那时,曹涵浮满笑意的脸上,充溢着朝气和自信。  

  这句话真的应验了!  

  4月初,2017年美国大学生数学建模竞赛结果出炉,南京邮电大学的李嘉成(计算机学院、软件学院信息安全)、曹涵(光电工程学院光电信息科学与技术)、黄飙(海外教育学院)组成的数模“三剑客”,不仅获得竞赛特等奖(Outstanding Winner),而且问鼎美国工业与应用数学学会奖(SIAM AWARD,简称SIAM奖)。  

  SIAM奖是美国工业与应用数学学会自1988年开始在美国大学生数学建模竞赛中设立的奖项,每年获奖团队不超过2个,被认为是数学建模竞赛中的最高奖项。自设奖以来,获奖团队大多来自哈佛、麻省理工等世界一流大学。这是中国大陆高校第十次获得该奖项,也填补了江苏该奖项空白。  

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  和全国大学生数学建模竞赛注重高级方法和准确结果不同,美国大学生数学建模竞赛更开放更灵活,更考验学生应用数学解决实际问题的能力和写作能力,好的建模创意在其中起着关键作用。这也是三个人最看重的,比赛中,他们思维活跃,最大限度结合题目用简单方法解决问题。  

  美赛题目包含A类题和B类题,三位同学互相交换意见和想法后,选择的是连续型问题A类题,题目是 “Managing The Zambezi River” (《管理赞比西河》),主要是让学生通过设计十到二十个较小的水坝群来替代比卡里巴水坝问题。所以,关键的问题在于如何合理建坝。  

  因为题目中关于赞比西河和卡里巴水坝的资料少,找到有关资料成了做好坝群规划的前提所在。分析题目关键后,三人尝试就掌握的一些资料作第一次建模,方案是直接在卡里巴水坝区域建立水坝群,并尝试着编程计算,结果他们发现这一方案困难重重,求解得出的功能数据也没有比卡里巴水坝优化。  

  三人开始继续就关键信息搜索各种英文资料,主要负责英文资料收集和英文论文写作的黄飚找到了专门分析杂志《赞比西流域》和《卡里巴水坝》和其他一些论文和网文资料,其中,两本专刊就赞比西河和卡里巴水坝的环境和状况有着详细分析。  

  李嘉成和曹涵对材料进行了细致梳理后,李嘉成发现赞比西河下游人口密集,供水灌溉压力大,中游河流落差大,有维多利亚瀑布,水能资源丰富,上游则河水泛滥严重,根据这样的特点,他提出了按功能区设置三个坝群,下游坝群主要供水,中游坝群用来发电,上游坝群则主要防洪。  

  这一坝群功能区方案得到了一致认可,建模由此完成。之后的求解出的数据也印证了这一方案的可行。得出按照坝群功能区方案,在正常年份,河流的一年中的流量更加均匀,起伏变小。在洪水年份,可以有效的控制洪水的最大流量。而在长期干旱年份,则可以积蓄比原来更多的供水。  

  “和一开始的方案相比,这一方案的编程和问题描述更为简洁直观。” 李嘉成认为,正是由于这一方案简洁实用,且实现程度高,才会脱颖而出。  

  为精益求精,比赛最后一晚,大家连夜征战论文,曹涵因为边吃夜宵边讨论问题咬到舌头而流血不止。英文论文写好后,曹涵对黄飚拟的论文标题“Joint force in Managing The Zambezi River”有异议,觉得“Join together:Managing The Zambezi River”更合适。一番激烈辩论后,曹涵认可了黄飚的题目,觉得“Joint force in Managing The Zambezi River”更正式,而自己的则偏口语化一点。“当时吵得有点厉害,加上论文快提交了,我都不敢说话”, 李嘉成有点调侃地说。  

  提交论文前两个小时,其他组同学都已结束走人了,三人还再次分工校对图的序号、表的序号和公式序号,尤其是曹涵,谨慎的他在论文提交前一遍遍调整附录、确认论文信息,仅文件命名格式和邮箱地址都确认了好几遍,以求完美。  

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  三人的美赛之旅绝非一马平川。国赛时,李嘉成和曹涵所在团队只拿到江苏省一等奖,成绩并不理想。在大多数同学保持国赛队伍参加美赛时,李嘉成和曹涵国赛的另一个队友,因为要把主要精力放到获得省重点(国家级)的STITP项目上而放弃了美赛,这让他们“祸不单行”。  

  但韧劲和坚持让他们决定继续前行。 “虽然失落,但努力过了,就要坚持。” 曹涵说。“要改变自己,通过努力去实现自己想要的,而且一直要达到自己的目标。” 李嘉成说,“感觉这已是我的一种习惯。”同时拿到2016年国赛和美赛一等奖的大四学生顾善植说李嘉成“是那种有目标就一定要做出来的,比如,我们讨论论文,我当时建议他12月份前一定要赶出来,他就真赶出来了。”另外李嘉成出国深造的规划也让他更加努力。  

  指导老师理学院闫庆伦博士也在积极帮着他们找寻合适人选,“找到合适的队友很重要,美赛需要全英文写作,建模和编程非常优秀的两个人更缺一个英文好的队友”,闫老师通过让学生推荐,找到了海外教育学院的黄飙。  

  三个人都很优秀,曹涵大一大二连续两年绩点年级第一。李嘉成完成了高考时心愿,大一结束时成功转到计算机学院、软件学院信息安全专业,是当年光电工程学院成功转专业的两个同学之一,转专业后绩点为年级第三。 黄飙学习成绩也同样名列前茅。三个人相见恨晚。  

  回顾这次好成绩的取得,他们一致认为得益于训练。南邮每年国赛前和美赛前,各有一次集训,尤其是国赛前的暑期特训,前后持续近四十天。培训时老师给学生直接上题,平均下来四天一道题(三天做题,一天总结)。这样密集的训练让他们收获满满,在模型的积累、算法的积累上飞速上升。对此,他们十分感恩,曹涵笑称深刻体验了“被虐出来的乐趣”。  

  暑期特训间,由于要参加一个出国交流项目,他们不可避免要缺席暑训第二阶段前几天。为了达到训练结果,三人跟闫老师商量后,用中间休息的10天时间去讨论做题。  

  黄飙在加入团队后,担心比赛中自己写得不好,赶不上进度,多次找闫老师就资料查找、论文写作交流,并恶补建模和编程,闫老师也“盯着”他,问有没有看论文,帮他分析优秀获奖论文。有一次,黄飚和闫老师从早上七点多开始QQ聊天,一直持续到中午十一点多。  

  直到三个人第一次试着训练,磨合下来,互相才有了底。“大家都做擅长的事情,比想象中好得很多。” 黄飙说,“永远相信自己,相信队友。”  

  寒假培训期间,学校没有了热水,李嘉成所在宿舍的2层一个人也没有,由于放假前忘了充电,不敢开空调的他,每天早上醒来都是蜷缩的。但他仍坚持7点前到教室,晚上十点左右回宿舍。  

  每次练习三个人不满足于普通或一般的想法,总是试图去找一些不一样的点子。并且他们在解决问题时,多用一些简单的方法,而不去罗列高深算法。用李嘉成的话说,就是“简单但实用。”  

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  提及之所以能够获奖,三位同学非常感恩学校数模团队,尤其是闫庆伦老师的悉心指导和帮助。  

  南邮从上世纪九十年代起,从大一就对全校开放《数学实验》课,从实践环节给学生以启蒙。李嘉成和曹涵就是在课堂上知晓数模并组队的,大二上学期开始,他们开始每周碰面一到两次,用一节课左右时间,讨论题目看书。  

  多年来,南邮理学院数模指导团队总结了一套指导方法:以学生实战演练为主,教师辅以引领和指导。每次实战训练,学生就像做一个小课题,拿到问题后根据背景收集资料,然后分析问题提出自己的想法。每道题训练后的讲解和集体讨论,更让学生在思维碰撞中开阔了思路。  

  国赛指导上,数模团队强调往题目要点上收,美赛则注重放,这样的理念已深入学生心中。训练中,他们一直找寻团队对于问题独特思路,而不是借鉴别人很高深很难的创意。“掌握好基本方法最重要,美赛强调创新和实用,借鉴和引用肯定不是评委想看到的。” 李嘉成说。同时,曹涵强调,研究一个问题,要深入进去,也要跳出来。深入才能透彻,跳出才能有更全面的把握。这也是他们做题的理念。  

  “认真”“负责”是学生给予闫庆伦老师的评价,不管训练还是平时,闫老师对学生“看得很紧”,他喜欢和学生QQ聊天,会定时问学生题目进展情况,并就一些问题帮学生答疑解惑。“QQ聊天相对随意,但正是在随意中才更好地了解学生的各个情况。” 对于学生的论文他会逐一看,针对问题一组组交流,还会组织大家一起分享好的论文。对于李嘉成团队,闫老师表示一直看好,“他们有想法,有创意,还能深入进去”他说。  

  闫老师还介绍一些优秀的学长给学生分享经验。顾善植不仅给了李嘉成资料,更就比赛经验多次和李嘉成交流。李嘉成很用心地把交流的重点内容都截图保存了下来,这让顾善植很是感动。在顾善植眼里,李嘉成目标性强,定了的事就一定会做到。同样获得国赛和美赛一等奖的胡健给了曹涵很多指导,把自己收集的资料和一些经验给了曹涵。  

  目前,李嘉成正在准备托福和GRE考试,争取去国外深造。美赛前几天,李嘉成还同时在修改一篇会议论文,投稿期限在比赛前两天,论文现在已经被录用。曹涵则正准备着上海交通大学夏令营的申请材料,争取通过努力保研上海交通大学,有时间他还想跟老师做项目。黄飚则想找公司实习,提高自己数据挖掘方面的实践能力,同时准备托福GRE,争取去加州大学洛杉矶分校留学。

[文章来源1]:http://jsnews.jschina.com.cn/nj/a/201704/t20170427_425098.shtml 
[文章来源2]:http://www.njupt.edu.cn/s/1/t/1862/ba/72/info113266.htm