科大人物 数模“三剑客” “奥林匹克”征战记——记我校获美国大学生数学建模竞赛国际一等奖学生代表队

我校代表队的获奖证书

    “看到‘Final Designation：Meritorious’这几个词时，我的心快要蹦出来了！”当宁正高看到比赛结果的时候兴奋得从床上跳了起来。4月12日，美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）成绩揭晓，全球共有来自美国、英国、澳大利亚等19个国家和地区共12446个团队参加，其中不乏来自哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、清华大学、北京大学等国际知名高校的学生。我校代表队电气学院宁正高（电气131班）、谢德奎（卓越自动化131班）和罗永安（自动化131班）在这场激烈的美国数学建模竞赛（以下简称美赛）中脱颖而出，勇夺国际一等奖（Meritorious Winner），实现了我校在国际性数学建模竞赛获奖层面零的突破。

美国大学生数学建模竞赛是当今世界唯一的国际性数学建模竞赛，也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛，为现今各类数学建模竞赛之鼻祖，享有数学建模“奥林匹克”之称。竞赛以三人（本科生）为一组，在四天时间内，就指定的问题完成从建立模型、求解、验证到论文撰写的全部工作。

热衷比赛的数模“三剑客”

要想在短短的四天之内出色地完成建模、求解、验证、论文写作的全部工作，绝非易事。这是对每一个团队成员的能力的考验，更是对一个团队的默契配合程度极大的考验。在采访中，记者得知，这并非是他们第一次参加数模竞赛，而此前的多次参赛经历和平日里知识的积累为这一次美赛做了充分的准备。

图为获奖团队成员，左起：谢德奎、宁正高、罗永安、指导老师李政林教授

数模“三剑客”是数模比赛的热衷爱好者。大一下学期开始，宁正高开始跟着李政林教授进行数学建模的培训与学习，在老师的帮助和指导下，宁正高此前已经参加过4次数学建模竞赛。大二时，宁正高和罗永安与谢德奎三人组成了一支参赛队伍，在李教授的指导下参加了“2015年全国大学生数学建模竞赛”，并获得广西赛区三等奖。而后他们又参加了“2015年亚太地区大学生数学建模竞赛”，获得了Successful Participant（成功参赛奖）。“这一次赛绩并不十分理想，但增强了团队成员彼此之间的了解，经过多次‘头脑风暴’的磨合之后，三个人越来越默契。”这些大大小小的比赛经历，不仅让他们对数模竞赛有了更加深的了解，团队成员的个人能力和团队的协同作战的能力也得到很大的提升。

多次的“热身赛”的锻炼，使得他们在美赛中他们表现得轻车熟路。“三个人能够很好地发挥各自的长处，在比赛中分工明确而又合作默契”，宁正高的全局统筹能力较好，很快地把初步模型建立起来；谢德奎的检索能力较强，精确地检索比赛过程中可能使用到的参考文献，数据准备非常充分，并熟练地使用各种软件，编写程序、处理数据、美化图表；而罗永安比较擅长写作，能够准确地把握队友的创作思路，灵活地贯穿融合彼此的解题思路和建立的数学模型。从简单的中英标点符号转换，到三个人思路的融合，都与队友间的交流合作密不可分。在合作中他们各自发挥所长，遇到问题互相鼓励，增强了彼此的信心和团队凝聚力。这次的论文长达29页，全英写作，整个过程中英互译难度非常大，正是因为有这样默契的团队配合和相互鼓励的精神，才能让他们出色地完成完美的作品。

除了比赛经验的积累，团队成员也十分注重平时知识的积累，在关键时刻厚积薄发。他们在建模组组长赵展辉教授和建模组秘书刘丽华等老师的指导下，学习数学建模和MATLAB、LINGO等软件的应用。“李政林教授也经常利用休息时间陪我们实战模拟，在老师身上学到很多标新立异的建模方法。”宁正高回忆，“李老师特地找来很多关于历年美赛数学建模优秀论文和数学建模英文写作技巧等书籍，时常提醒我们写作和排版需要注意的细节。”

艰难困苦  玉汝于成

每年美赛的选题是每组参赛选手最难拿捏的，今年也不例外，全英文的选题让人看得眼花缭乱。首先，得把所有选题全部理解透彻，然后方可根据自身的实际情况来选择。在综合各方面的条件考虑之后，团队成员选择的赛题是A题 : A Hot Bath。简单来说，就是在一个固定的浴缸中，通过对水龙头热水的流水量和流速等进行控制，保持恒温和节水的问题。在一个不带有二次加热系统和循环喷流的温泉式的浴缸中，当水注满了浴缸就会溢出，这个选题，就是通过对浴缸进行建模，运用合适的算法使整个浴缸系统自动的在保持恒温的情况下，尽量节约水。

团队成员在学校的电子图书馆、谷歌学术和wiki等查找了大量的学术文献和资料之后，团队成员使用MATLAB （注：MATLAB为美国MathWorks公司出品的商业数学软件）温度工具箱对浴缸进行水温模拟与仿真，同时借用水库河床的散热模型建立了一维、二维、三维的水温模型，并且利用自动控制原理、模糊控制模型和保温浴缸专利建立了改进模型。

论文写作期间刚好是学校放假时间，1月29日正值腊月二十，大多数同学都回到了家中，和家人一起准备迎接新年的到来。而团队三人仍还在宿舍奋战。冷清的校园，8℃的低温天气，但是寒冷动摇不了团队三人的意志，学校食堂也因放假停止供应伙食，催促回家的电话更是不绝于耳，想家的心情急切而又热烈，但团队三人并没有放弃比赛，队员之间的互相陪伴鼓励，奋战到底。

        图为参与赛事的师生，左起：建模组组长赵展辉教授、建模组秘书刘丽华老师、谢德奎、宁正高、罗永安、指导教师李政林教授、电气学院院长罗文广教授

“学校也非常支持我们参加比赛，除了经费支持，罗院长、黄书记和喻老师也及时向学校反映我们的需求，解决假期留校住宿问题，让我们感到非常温暖。”团队成员对学校的支持表示非常感激。

经过这次“奥林匹克”之战的磨砺，数模“三剑客”每个人都有所收获。每段成功的历程必有它精彩之处，奋斗的青春最美，为梦想而战，为荣誉而战，只为青春无悔！

【李政林教授专访】

记者：老师，只有数学专业的才能参加数学建模大赛吗？

李老师：不是的。在一定的程度上，数学专业的学生有更好的数学功底，能熟练掌握高等数学、线性代数、概率论及数理统计等课程的数学思想，这也是很多学校不允许大一的同学参加建模大赛的原因，然而在我们学校，只要你有一定的数学基础和对数学建模有兴趣，你就可以报名参加建模大赛。建模通俗点来讲，就是一个解应用题的过程，属于应用数学范围，然而大学生建模，就是运用更高端的知识领域去解决问题。这次的美赛涉及的领域也包括物理、化学、计算机等。

记者：英语不好的学生是否就不能参加美赛呢？

李老师：这种说法很片面。像团队中，宁正高的英语基础就不能达到熟练互译中英文的能力，而罗永安的英语正好是他的强项，这样就是一种优势互补。不是你英语不好就不能参与建模，只要在建模的分工中，有一个是你的强项你就可以参与了，分工明确也是这个团队的优点。英文的互译问题如果过于担心，其实是可以参与国赛练练手的，美赛是国际性的竞争，当然对英文的要求挺高的。

记者：摘要和排版重要吗？

李老师：是这样的，摘要是对整个论文中心思想的把握，一个论题是没有绝对的正确答案的，评委在看摘要的时候就基本把握了论文的主体。至于排版呢，美赛的论文排版格式不固定，但也有很多优秀的论文排版格式可以借鉴，有负责建模论文方面的同学就要赶紧学习啦！

记者：美赛和国赛有什么区别呢？

李老师：首先他们是存在参赛对象的区别的，国赛仅限于国内的学生参加，美赛呢，是针对全球大学生都可以参加的。其次，美赛对结果并不是那么看重，只要想法有创新，哪怕没得到结果，也是希望获奖的。还有呢，美赛对数据库的使用要求并没有国赛那么高，但要求一定的英文翻译基础。