美国数学建模竞赛的相关信息

PAGEPAGE2美国数学建模竞赛的相关信息一．美国数学建模竞赛MCM简介MCM全称：TheMathematicalContestinModeling（数学建模竞赛，国内称为美国国际数模竞赛）ICM全称：TheInterdisciplinaryContestinModeling（交叉学科建模竞赛，国内称为美国大学生数学建模与交叉学科竞赛）MCM始于1985年，由美国自然基金协会和美国数学应用协会共同主办，美国运筹学学会、工业与应用数学学会、数学学会等多家机构协办。其宗旨是鼓励大学生对范围并不固定的各种实际问题予以阐明、分析并提出解法，每队在4天内对问题展开设计，要以清楚定义的格式写出解法论文。该项比赛吸引了中国（含香港）、美国、英国、加拿大、芬兰、爱尔兰、澳大利亚、南非、新加坡等多个国家的著名大学代表队参加。1999年COMAP推出了交叉学科建模竞赛。其特等奖论文将刊登于同年UMAP杂志。近年来，MCM/ICM比赛越来越具有影响力，也得到越来越多的学校和单位认可。其获奖学生在出国留学、保送研究生、找工作时，在激烈的竞争中胜出的机会要多很多。MCM将题目公开在网络上这种开放式的竞赛方式，竞赛环境相对而言比较自由，然而参赛选手来世界各地，竞争之激烈可想而知。MCM/ICM其要求与国内竞赛大致相同，除了要求用英语阅读、写作水平外。这对于中国的学生来说是一个非常大的挑战，如果成功参赛，将极大程度上提高英语水平。总而言之，在建模期间，知识将会进一步积累，知识面也会得到提高，而英语写作能力、资料的检索能力、创新能力等都将得到训练，这些能力综合起来其实就是科研能力，将为今后的科研打下坚实的基础。二．美国数学建模竞赛网站进入方法首先进入中国数学建模网站，点击友情链接页面，找到美国大学生数学建模竞赛，点击即可直接进入网站。具体过程如下：全国数学建模竞赛/友情链接/html_cn/block/f104f25e0431f7882cb1ddd5be2d8a14.html美国大学生数学建模竞赛(MCM&ICMinUSA)/undergraduate/contests/三．2011年美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）竞赛2011年美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM）竞赛于（美国东部时间）2011年2月10日晚8:01~14日晚8:00举行。2011年参赛前必须在美国大学生数学建模竞赛网站上的注册系统上注册，注册截至时间为美国东部时间）：2011年2月10号（星期四）下午2：00,注册费为100$每个队，通过银行卡网上支付。具体见附件材料-2011年MCM国际数学建模赛参赛规则中英文对照说明四．美国数学建模竞赛联系方式MCM:TheMathematicalContestinModelingAddressallcorrespondenceregardingMCMandICMto:Address:MCMCoordinatorCOMAP,Inc.175MiddlesexTurnpike,SuiteBedfordEmail:mcm@五．2010年美国数学建模比赛中英文题目2010MCM题目PROBLEMA:TheSweetSpotExplainthe“sweetspot”onabaseballbat.Everyhitterknowsthatthereisaspotonthefatpartofabaseballbatwheremaximumpoweristransferredtotheballwhenhit.Whyisn’tthisspotattheendofthebat?Asimpleexplanationbasedontorquemightseemtoidentifytheendofthebatasthesweetspot,butthisisknowntobeempiricallyincorrect.Developamodelthathelpsexplainthisempiricalfinding.Someplayersbelievethat“corking”abat(hollowingoutacylinderintheheadofthebatandfillingitwithcorkorrubber,thenreplacingawoodcap)enhancesthe“sweetspot”effect.Augmentyourmodeltoconfirmordenythiseffect.DoesthisexplainwhyMajorLeagueBaseballprohibits“corking”?Doesthematerialoutofwhichthebatisconstructedmatter?Thatis,doesthismodelpredictdifferentbehaviorforwood(usuallyash)ormetal(usuallyaluminum)bats?IsthiswhyMajorLeagueBaseballprohibitsmetalbats?中文翻译：A题：棒球棒上的最佳击球点解释棒球棒上的“最佳击球点”。每一个棒球手都知道在棒球棒比较粗的部分有一个击球点，这里可以把打击球的力量最大程度地转移到球上。为什么这个点不在棒球棒的最末端？基于力矩的解释或许可以解释确定棒球棒的最末端就是最佳的击球点，但是实际当中并不是这样的。构建一个模型帮助解释实际当中的这个发现。有一些棒球手相信在最佳击球点添充上软木塞可以提高打击效果（在球棒头部挖一个圆柱状槽，填充上软木塞或者橡皮）。进一步扩展模型确认或者否定该结论。这个解释是否可以解释为什么棒球联盟否定这种做法。另一种翻译如下：解释一下棒球棒的“最佳击球点”。每个击球者都知道，在棒球棒的大头部分有一个点，当用这一点击球时转移的能量会达到最大。这一点为什么不在棒球棒的顶端呢？一个基于扭矩的简单解释似乎可以确定“最佳点”应该出现在球棒的顶端，但是这与实际的经验不符。建立一个模型，解释这一经验结论。一些球员认为，给球棒“软木化”（在球棒头部掏出一个圆柱空腔，在里面塞入软木或橡胶，然后盖上木帽）能够增加“最佳点”的效果。补充你的模型，以证实或否认这种效果。这是否能解释为什么美国职棒大联盟禁止“软木化”？球棒的构造问题是否会涉及材料的选择？也就是说，是否这个模型能预测木质（通常是岑木）或金属（通常是铝）球棒的不同特性？为什么美国职棒大联盟要禁止使用金属球棒？PROBLEMB:CriminologyIn1981PeterSutcliffewasconvictedofthirteenmurdersandsubjectinganumberofotherpeopletoviciousattacks.OneofthemethodsusedtonarrowthesearchforMr.Sutcliffewastofinda“centerofmass”ofthelocationsoftheattacks.Intheend,thesuspecthappenedtoliveinthesametownpredictedbythistechnique.Sincethattime,anumberofmoresophisticatedtechniqueshavebeendevelopedtodeterminethe“geographicalprofile”ofasuspectedserialcriminalbasedonthelocationsofthecrimes.Yourteamhasbeenaskedbyalocalpoliceagencytodevelopamethodtoaidintheirinvestigationsofserialcriminals.Theapproachthatyoudevelopshouldmakeuseofatleasttwodifferentschemestogenerateageographicalprofile.Youshoulddevelopatechniquetocombinetheresultsofthedifferentschemesandgenerateausefulpredictionforlawenforcementofficers.Thepredictionshouldprovidesomekindofestimateorguidanceaboutpossiblelocationsofthenextcrimebasedonthetimeandlocationsofthepastcrimescenes.Ifyoumakeuseofanyotherevidenceinyourestimate,youmustprovidespecificdetailsabouthowyouincorporatetheextrainformation.Yourmethodshouldalsoprovidesomekindofestimateabouthowreliabletheestimatewillbeinagivensituation,includingappropriatewarnings.Inadditiontotherequiredonesummary,yourreportshouldincludeanadditionaltwoexecutivesummary.Theexecutivesummaryshouldprovideabroadoverviewofthepotentialissues.Itshouldprovideanoverviewofyourapproachanddescribesituationswhenitisanappropriatetoolandsituationsinwhichitisnotanappropriatetool.Theexecutivesummarywillbereadbyachiefofpoliceandshouldincludetechnicaldetailsappropriatetotheintendedaudience.

中文翻译：问题B：犯罪学在1981年，彼得萨克利夫被判犯有十三起谋杀罪和一系列的恶意伤害罪。在该案中，一种用来缩小搜索萨克利夫先生所在范围的方法是找到这些犯罪地点发生的“重心”。最后,这个嫌疑犯恰好生活在用这种技术所预测的那个城镇里。从那时起,许多更复杂的技术被发展起来，用来确定系列犯罪的嫌疑人位置的“地理轮廓”。

一个当地的**机构要求你的团队开发一种方法来帮助他们调查连环犯罪。你开发的这种方法,应至少使用两种不同的方案来产生一个地理轮廓。你需要发展一种技术，能综合不同方案的结果为执法人员产生一种有用的预测。这种预测应基于过去的系列犯罪现场的时间和地点，提供下次犯罪发生的可能位置。如果在你们的模型中，使用了除时间和地点之外的证据,你必须提供具体的细节,说明你是如何纳入额外信息的。你的方法还应提供，在某一特定情况下方法可靠度的某种形式的估计,包括适当的警告。

除了要求的一页摘要以外，你的报告应该包括一个额外的2页纸的实施概要。这个概要应该对潜在问题进行综述。它要概述你的方法,描述你的方法适合以及不适合的情况。概要将会被呈给**局长阅读，所以概要中应包括适当的技术细节以适合其读者。另一种翻译：问题B：犯罪学在1981年，彼得萨克利夫被判犯有十三起谋杀罪和一系列的恶意伤害罪。在该案中，一种用来缩小搜索萨克利夫先生所在范围的方法是找到这些犯罪地点发生的“重心”。最后,这个嫌疑犯恰好生活在用这种技术所预测的那个城镇里。从那时起,许多更复杂的技术被发展起来，用来确定系列犯罪的嫌疑人位置的“地理轮廓”。一个当地的**机构要求你的团队开发一种方法来帮助他们调查连环犯罪。你开发的这种方法,应至少使用两种不同的方案来产生一个地理轮廓。你需要发展一种技术，能综合不同方案的结果为执法人员产生一种有用的预测。这种预测应基于过去的系列犯罪现场的时间和地点，提供下次犯罪发生的可能位置。如果在你们的模型中，使用了除时间和地点之外的证据,你必须提供具体的细节,说明你是如何纳入额外信息的。你的方法还应提供，在某一特定情况下方法可靠度的某种形式的估计,包括适当的警告。除了要求的一页摘要以外，你的报告应该包括一个额外的2页纸的实施概要。这个概要应该对潜在问题进行综述。它要概述你的方法,描述你的方法适合以及不适合的情况。概要将会被呈给**局长阅读，所以概要中应包括适当的技术细节以适合其读者。2010ICMProblemPROBLEMC:TheGreatPacificOceanGarbagePatch2010ICMProblemTheGreatPacificOceanGarbagePatchRecently,therehasbeenconsiderablenewscoverageofthe“GreatPacificOceanGarbagePatch.”Seethefollowing:/2009/11/10/science/10patch.html?em/program/archives/200907314/article/idUSTRE57R05E20090828BasedonrecentscientificexpeditionsintothePacificOceanGyre(aconvergencezonewheredebrisisaccumulating),awidevarietyoftechnicalandscientificproblemsassociatedwiththisdebrismassarecomingtolight.Whiledumpingwasteintotheoceanisnotanewactivity,thescientificcommunity’srealizationthatmuchofthedebris(plastics,inparticular)areaccumulatinginhighdensitiesoveralargeareaofthePacificOceanisnew.Thescientificcommunityalsoislearningthatthisdebriscreatesmanypotentialthreatstomarineecology,and,therefore,tohumanwell-being.Thosewhostudythisaccumulationoftendescribeitasplasticsouporconfetti.See:/news/2009/09/photogalleries/pacific-garbage-patch-pictures/Thisyear’sICMproblemusesinterdisciplinarymodelingtoaddressesthecomplexissuesstemmingfromthepresenceandaccumulationofoceandebris,inordertohelpresearchersandultimatelygovernmentpolicymakerstounderstandtheseverity,range,andpotentialglobalimpactofthesituation.Asmodelingadvisorstotheexpedition,yourjobistofocusononeelementofthisdebrisproblem,modelandanalyzeitsbehavior,anddetermineitspotentialeffectonmarineecologyandthegovernmentpoliciesandpracticesthatshouldbeimplementedtoameliorateitsnegativeeffects.Besuretoconsiderneedsforfuturescientificresearchandtheeconomicaspectsoftheproblem,andthenwriteareporttoyourexpeditionleadersummarizingyourfindingsandproposalsforsolutionsandneededpoliciesandpractices.Someofthepossibleissues/questionsyoucouldinvestigatewithyourmodelinclude:1.Whatarethepotentialshort-andlong-termeffectsoftheplasticontheoceanenvironment?Whatkindofmonitoringisrequiredtotracktheimpactonthemarineecosystem?Besuretoaccountfortemporalandspatialvariability.Whataretheassociatedresourcingrequirements?2.Howcantheextent,densityanddistributionoftheplasticinthegyrebebestunderstoodanddescribed?Whatkindofmonitoringplanisrequiredtotrackthegrowth/decay/movementoftheplastics,andwhatkindofresourcingisrequiredtoimplementthatplan?3.Whatisthenatureormechanismofthephotodegradationoftheplasticanditscompositionasitenterstheoceanandaccumulatesinthegyre?(Forexample,weareamazedtofindthattheparticlesofdegradedplastictendtoreachasimilarsize.)4.Wheredoestheplasticcomefromandwhatstepscanbetakentocontrolorreducetherisksassociatedwiththissituation?Whataretheeconomiccostsandtheeconomicbenefitsofcontrollingorendingthesituation,andhowdotheycompare?Howmuchplasticismanufactured,discarded,andrecycled?Howmuchofthatislikelytogointotheocean?Howmuchofthatislikelytofloat?5.Couldsimilarsituationsdevelopinotherplacesintheoceans?Whatshouldwemonitorandhow?WhatishappeningintheNorthAtlanticGyreandtheAlaskanGyre?Useyourmodeltoestimatetheplasticdensityinthefutureinthesoutherngyres(SouthAtlantic,SouthPacific)?6.Whatistheimmediateimpactofbanningpolystyrenetakeoutcontainers?(See:http://bit.ly/5koJHB)Whatistheimpactover10–50years?7.Anyotherscientific/technologicalissueassociatedwiththissituationisalsoacceptable,aslongasmodelingisanimportantcomponentofyourinvestigationandanalysis.Toclarifyyourtask,focusononecriticalaspectofthisproblemandmodelthebehavioroftheimportantmattersorphenomena.Specifythequantitiesthatareofgreatestpresentorfutureinteresttotheoneaspectyouchoosetomodelandanalyze.YourICMreportshouldbeintheformofatenteamreporttoanexpeditionleaderwhohasaskedyoutohelpheridentifytherelevantbehaviorsofthemattersandphenomenaunderconsideration,providetheanalysisforimpactofthebehaviorofthosemattersorphenomena,andadviseheronthegovernment’spotentialtoactontheproblemtoimprovethissituationbeforeitworsens.Thefollowingfilescontainsomehelpfuldata:CountDensity1999‐2009.pdf;

Moore

2001.pdf;

Yamashita

2007.pdfHerearesomesuggestedpapersyoucanusetoinformyourmodelformulationandobtainmoredata:Note:Asareminder,itisbesttosticktothescientificliterature,notthemediacoverage,foryourfacts.Themainstreammediacoverageofthisissuehasbeenmisleadinginmanycases.Forfurtherexplanation,see:/2009/11/13/millions-billions-trillions-of-scientific-errors-in-the-nyt/CommitteeontheEffectivenessofInternationalandNationalMeasurestoPreventandReduceMarineDebrisandItsImpacts(NationalResearchCouncil).(2009).TacklingMarineDebrisinthe21stCentury,NationalAcademiesPress,WashingtonDameron,O.J.,Parke,M.,AlbinsM.A.,andBrainardR.(2007).MarinedebrisaccumulationintheNorthwesternHawaiianIslands:Anexaminationofratesandprocesses.MarinePollutionBulletin,54:423–433.Derraik,J.G.B.(2002).Thepollutionofthemarineenvironmentbyplasticdebris:areview.MarinePollutionBulletin,44:842–852.Matsumura,S.,andNasu,K.(1997).DistributionoffloatingdebrisinthenorthPacificOcean:sightingsurveys1986–1991.In:Coe,J.andRogers,D.(eds.).MarineDebris:Sources,ImpactsandSolutions.Springer,NewYork,pp.15–24.Moore,C.J.,Moore,S.L.,Leecaster,M.K.,andWeisberg,S.B.(2001).AcomparisonofplasticandplanktonintheNorthPacificcentralgyre.MarinePollutionBulletin,42:1297–1300.Pichel,W.G.,Churnside,J.H.,Veenstra,T.S.,Foley,D.G.,Friedman,K.S.,Brainard,R.E.,Nicoll,J.B.,Zheng,Q.,andClemente-Colon,P.(2007).MarinedebriscollectswithintheNorthPacificSubtropicalConvergenceZone.MarinePollutionBulletin,54:1207–1211.Robards,M.D.,Gould,P.,Platt,J.(1997).ThehighestglobalconcentrationsandincreasedabundanceofoceanicplasticdebrisintheNorthPacific:evidencefromseabirds.In:CoeJ.andRogers,D.(eds.)MarineDebris:Sources,ImpactandSolutions.Springer,NewYork,pp.15–24.Venrick,E.L.,Backman,T.W.,Bartram,W.C.,Platt,C.J.,Thornhill,M.S.,andYates,R.E.(1973).Man-madeobjectsonthesurfaceofthecentralnorthpacificocean.Nature,241:271–271.Yamashita,R.,Tanimura,A.(2007).FloatingplasticintheKuroshioCurrentarea,westernNorthPacificOc