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南邮:数模“三剑客”的登峰之旅

2018年07月11日 14:47:00 来源: 南京邮电大学 作者: 字号:TT

“我们校赛只拿了三等奖。”现在从李嘉成口中说出这件事,似乎成了一个趣事。

“我们校赛只拿了三等奖。”现在从李嘉成口中说出这件事,似乎成了一个趣事。

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、网络空间安全学院信息安全专业)、曹涵(光电工程学院光电信息科学与工程专业)、黄飙(海外教育学院计算机科学与技术专业)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)。

从左到右依次为黄飙、闫庆伦、李嘉成、曹涵

从左到右依次为黄飙、闫庆伦、李嘉成、曹涵

美国大学生数学建模竞赛始于1985年,是最具影响力的国际性大学生科技竞赛之一。赛事旨在发展并提升学生的解决交叉学科问题的能力,激励与提高学生应用数学解决实际问题的能力和写作能力。

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。

南京邮电大学今年获得SIAM奖是中国大陆高校第十次,是大陆第八所获得此奖的高校(其他七所为:清华大学、浙江大学、武汉大学、华中科技大学、西南交通大学、重庆大学、西南民族大学),也是江苏第一所获此奖的高校。

“我期望冲一冲美一,能得美一我就很开心了,S奖我也能接受。”这是一开始李嘉成对获奖的期望。

李嘉成 14级计算机学院、软件学院、网络空间安全学院信息安全专业,负责建模和编程

李嘉成 14级计算机学院、软件学院、网络空间安全学院信息安全专业,负责建模和编程

曹涵 14级光电工程学院光电信息科学与工程专业,负责建模和中文写作

曹涵 14级光电工程学院光电信息科学与工程专业,负责建模和中文写作

黄飙 14级海外教育学院计算机科学与技术专业,负责翻译、排版和图片制作

黄飙 14级海外教育学院计算机科学与技术专业,负责翻译、排版和图片制作

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。

说起他们三个人的遇见,指导老师闫庆伦博士评价说是“一场化学反应”,而美赛则是他们发光发热的舞台。在大一时,李嘉成就与曹涵同班,后来李嘉成为了完成自己高考时的心愿转到了计算机学院、软件学院、网络空间安全学院信息安全专业,但他们的情谊并没有因此而改变,反而因为相识相知让他们在对数模的爱好上达成了一致,一起组队参加比赛。

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然而,数模的征战之路也不是那么的平顺。

“我们校赛只拿了三等奖。”现在从李嘉成口中说出这件事,似乎成了一个趣事。但对于国赛来说,却是李嘉成和曹涵的一个遗憾,国赛时他们只拿到江苏省一等奖,并不是他们理想的成绩。而对于国赛后另一个队友的离开,更是打击到了他们。

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。

因为还缺一个擅长英语的队员,他们四处询问,闫庆伦老师也在积极地帮他们寻找合适的人,最后闫老师通过学生介绍,找到了海外教育学院的黄飙,在与黄飙聊过一番之后,决定介绍给李嘉成和曹涵,把选择权留给他们。最终,他们一见如故,组成了现在这支队伍。

三个人都很优秀,曹涵大一大二连续两年绩点年级第一。李嘉成转专业后绩点为年级第三。 黄飙学习成绩也同样名列前茅。正如他们对各自调侃“都是大学霸”。

黄飙加入后,担心自己做不好,参加了国赛也没获奖,美赛时也没什么准备,多次找闫老师交流询问,看论文,曹涵和李嘉成也给了他很多帮助和鼓励。

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。

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。幸而有父母的温馨鼓励,他们之间也相互打气加油,给对方坚持的动力。

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。闫老师从国赛时就开始指导李嘉成和曹涵数模,评价他们“扎实、乖”,在老师看来,他们是一个非常和谐的团体,而且美赛时也比国赛欢乐许多,没有国赛那么紧张,可能是经过国赛后成长了许多。

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但人无完人,他们或许在学习上让我们仰望,在比赛中大放异彩,但是在生活中,他们和我们一样,喜欢窝在宿舍,会和室友开玩笑,偶尔打下游戏。

在李嘉成的女朋友看来,李嘉成是个十分努力且有自制力的人,能够把恋爱和学习平衡地很好,他也会喜欢打游戏,但也是只有在放假时才过下手瘾,在学习时不会碰游戏一下。不过他也有缺点,做事太过纠结,付出了就想取得好结果,国赛也因此成为他的一个遗憾。对黄飙女朋友而言,黄飙是个全是“缺点”的人,自制力不够强,对人对事特别是对女朋友也不够细心,但是却十分沉稳靠谱。曹涵则是一个乐呵呵的形象,在队里起到一个调和的作用。这或许就是完美的化学反应了,这三个看似性格截然不同的人却组成了一个队伍,却能互补互助,大放异彩。

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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。目前,李嘉成正在准备托福和GRE考试,争取去国外深造。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。

延伸话题:南邮是学生学科竞赛的沃土

南邮学子参加的学科竞赛覆盖了所有的学科门类,且各类奖项均有斩获。获得全国大学生电子设计竞赛最高奖“索尼杯”,全国大学生数学建模竞赛一等奖,“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖,机器人世界杯赛、中国机器人大赛暨Robocup公开赛冠军,全国大学生英语竞赛特等奖等重要奖项。“十二五”以来,累计获省部级以上奖励近3000项。

[责任编辑:刘宇宏 ]
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