数学建模很重要。研究生数学建模竞赛每年举办。二零一七年竞赛题目有很多类型。题目一关于无人机协同避障。题目二关于智能手机定位。题目三关于航班恢复问题。题目四关于能源战略分析。题目五关于气候问题分析。这些题目来自实际生活。解决这些问题需要数学知识。也需要计算机编程。还需要团队合作。
优秀论文有共同特点。论文结构很清晰。问题重述简单明白。模型假设合理可行。符号说明一目了然。模型建立逻辑严密。模型求解步骤详细。结果分析实在具体。模型评价客观真实。参考文献格式规范。附录材料完整有用。
一篇优秀论文研究航班恢复。航班经常受天气影响。飞机不能准时起飞。旅客行程被打乱。航空公司损失很大。论文建立数学模型。模型考虑很多因素。飞机数量有限。机场容量有限。机组人员安排。旅客行程衔接。模型目标很明确。尽快恢复航班运行。尽量减少公司损失。尽量让旅客满意。
模型使用整数规划。变量表示航班取消。变量表示航班延误。变量表示飞机调整。约束条件非常多。飞机只能使用一次。机场起飞有限制。飞机续航要考虑。旅客转机要可能。目标函数很复杂。包括经济成本计算。包括旅客延误补偿。包括公司信誉损失。
求解方法很关键。问题规模很大。直接求解很困难。论文设计分解算法。先将问题分成小块。每块单独求解。然后综合调整。使用启发式规则。减少计算时间。得到满意解。论文用实际数据验证。数据来自真实航空公司。计算结果合理有效。比人工调度更快。比现有方法更好。
另一篇优秀论文研究智能手机定位。室内定位很难。卫星信号收不到。论文利用手机传感器。加速度计记录移动。陀螺仪测量转向。磁场传感器判断方向。这些数据有误差。误差会累积放大。走几步位置就偏了。
论文提出新方法。融合多种传感器数据。建立状态方程。使用卡尔曼滤波。估计当前位置。识别行人步态。计算步长。检测地标点。遇到楼梯重新校准。遇到拐弯修正方向。和无线信号结合。Wi-Fi信号辅助定位。蓝牙信标提供参照。
模型测试结果很好。在办公楼内实验。在商场内实验。定位精度提高很多。普通方法误差十米。新方法误差两米。实用价值很高。可以用于地下车库。可以用于大型机场。可以用于博物馆导览。
无人机协同避障论文也很出色。多架无人机一起飞行。它们要避免碰撞。还要避开障碍物。还要完成各自任务。比如测绘一片区域。比如搜寻特定目标。
模型考虑动力学约束。无人机速度有限制。转弯角度有限制。通信距离有限制。论文给出路径规划算法。将空间划分网格。每个无人机找路径。路径不能交叉。时间上也要错开。引入虚拟力概念。无人机之间像有斥力。太靠近就推开。障碍物产生排斥力。目标点产生吸引力。
仿真实验很成功。三架无人机同时飞行。它们穿越障碍区域。顺利到达目标点。飞行轨迹平滑安全。没有发生碰撞。计算速度很快。可以实时调整路径。
能源战略分析论文视角很大。研究中国能源结构。煤炭消耗很多。环境污染严重。需要发展清洁能源。太阳能很好。风能很好。水电也很好。但它们不稳定。太阳下山没电。风停也没电。
论文建立评估模型。分析各种能源比例。考虑技术进步。考虑成本变化。考虑政策影响。模型使用大量数据。过去十年能源数据。未来经济预测数据。碳排放限制指标。
模型给出建议方案。逐步减少煤炭比例。大力发展天然气。稳步推进核电。积极建设储能设施。智能电网很重要。可以调节用电高峰。模型给出时间表。二零二零年怎么做。二零三零年怎么做。二零五零年怎么做。方案切实可行。
气候问题论文关注全球变暖。分析海平面上升。影响沿海城市。论文收集气候数据。温度数据。冰川数据。海洋数据。建立预测模型。模型考虑多种情景。碳排放不同。结果不同。
模型预测很详细。上海地区受影响程度。广州地区受影响程度。天津地区受影响程度。提出应对措施。修建海堤。调整城市布局。种植防护红树林。模型提醒人们行动。减少碳排放。保护地球家园。
这些优秀论文给我们启发。数学建模很有用。它解决实际问题。它需要扎实数学基础。微积分很重要。线性代数很重要。概率统计很重要。运筹学很重要。它需要编程能力。MATLAB很常用。Python很常用。C 也有用。它需要文献检索能力。查中文资料。查外文资料。了解前人工作。它需要写作能力。把复杂问题写清楚。把解决方法讲明白。把结果展示直观。
论文写作注意细节。公式编号要统一。图表标题要完整。数据来源要注明。语言表达要准确。不说空话。不说大话。每一句都有用。
团队合作很重要。三个人一组。分工要合理。有人擅长理论推导。有人擅长编程计算。有人擅长论文写作。互相讨论。互相补充。经常沟通。不要吵架。共同为目标努力。
时间管理很重要。竞赛只有几天。第一天理解题目。查阅资料。确定思路。第二天建立模型。推导公式。第三天求解模型。编写程序。第四天分析结果。撰写论文。第五天检查修改。排版定稿。每一阶段都有计划。按时完成进度。
这些论文可以学习。网上能找到它们。多看几篇。看看别人怎么想。看看别人怎么写。自己也能进步。参加竞赛有收获。锻炼思维能力。锻炼动手能力。锻炼合作能力。对学习有帮助。对工作也有帮助。
数学建模思想应用广泛。工厂生产调度。物流配送路线。投资组合选择。疾病传播预测。交通流量控制。都可以建立模型。生活处处有数学。数学让生活更好。