2003年美国大学生数学建模竞赛题目

2003 Mathematical Contest in Modeling （MCM）Problems

原文下载网址：https://www.360docs.net/doc/4311577230.html,/undergraduate/contests/

（张立平译，王强校）

问题A: 特技演员

影片在拍摄中, 一个激动人心的动作场景将要摄入镜头, 而你是特技协调员! 一位特技演员驾驶着摩托车跨越一头大象，随后跌落在借以缓冲的一堆纸箱上. 你需要保护特技演员,而且, 也要使用相对而言较少的纸箱（较低的花费, 不能进入镜头, 等等）。

你的工作如下：

? 确定所用纸箱的大小

? 确定所用纸箱的数目

? 确定纸箱的堆放办法

? 还请确定, 通过对纸箱的各种调整, 是否会有所帮助

? 请把你的研究推广到不同组合重量（特技演员& 摩托车）和不同跨越高度的情形

留心一下, 在影片“明日帝国”中，角色James Bond 驾驶着摩托车飞过一架直升机. PROBLEM A: The Stunt Person

An exciting action scene in a movie is going to be filmed, and you are the stunt coordinator! A stunt person on a motorcycle will jump over an elephant and land in a pile of cardboard boxes to cushion their fall. You need to protect the stunt person, and also use relatively few cardboard boxes (lower cost, not seen by camera, etc.).

Your job is to:

? determine what size boxes to use

? determine how many boxes to use

? determine how the boxes will be stacked

? determine if any modifications to the boxes would help

? generalize to different combined weights (stunt person & motorcycle) and different jump heights

Note that, in "Tomorrow Never Dies", the James Bond character on a motorcycle jumps over a helicopter.

问题B: Gamma刀治疗方案

立体定位放射外科, 用单一高剂量离子化射束在X光机精确界定下照射颅内的一个小的3D 脑瘤, 与此同时, 并没有处方剂量的任何显著份额伤及周边的脑组织. 在这个领域中,一般有三种形式的射束可以采用，分别是Gamma刀单元, 带电重粒子射束, 以及来自直线加速器的外用高能光子束.

Gamma刀单元具备的单一高剂量离子化射束, 是201个钴-60单位源通过厚重的盔状物发射出来的。所有的201条射束同时交会于一个等中心(最大放射剂量点)，从而在有效剂量的水平上形成一个近似球形的剂量分布. 照射这个等中心来达到处方剂量称为一个“shot”.

多个shot可以表述为不同的球. 四个可以互换的外部校准的盔状物分别具有4，8，14和18mm的射束通道直径, 都可以用来照射不同尺寸的体积. 对于大于一个“shot”的目标体积，可以用多个shot来覆盖整个目标. 实际上, 大多数目标体积要用1到15个“shot”加以处理. 在这里,目标体积是一个有界的通常包含数百万个点的三维数字图象。

放射外科学的目的是消除肿瘤细胞同时保存正常的结构. 由于治疗过程中会涉及物理限制和生物不确定性，一个治疗方案就需要考虑到所有那些限制和不确定性。一般而言，一个最优的治疗方案需要符合如下的要求：

? 穿过目标体积的剂量梯度最小

? 为目标体积配置特异性的相同剂量轮廓线

? 为目标和关键器官配置特异性的剂量-体积限制条件

? 对正常组织或器官的整个体积照射要剂量总和最小

? 对指定的正常组织点的剂量要限制在忍耐剂量以下

? 使关键体积所需的最大剂量达到最小

在Gamma单元治疗方案中，有以下限制：

? 禁止“shot”伸展到目标以外

? 禁止“shot”交迭（避免热点）

? 用有效的剂量覆盖尽可能多的目标体积，但至少90%目标体积要被“shot”覆盖

? 用尽可能少的“shot”

你的任务是用球体填充问题模型来建立最优的Gamma刀治疗方案，并且提出一个求解的算法. 在设计算法时你要记住: 它必须是相当有效率的.

PROBLEM B: Gamma Knife Treatment Planning

Stereotactic radiosurgery delivers a single high dose of ionizing radiation to a radiographically well-defined, small intracranial 3D brain tumor without delivering any significant fraction of the prescribed dose to the surrounding brain tissue. Three modalities are commonly used in this area; they are the gamma knife unit, heavy charged particle beams, and external high-energy photon beams from linear accelerators.

The gamma knife unit delivers a single high dose of ionizing radiation emanating from 201 cobalt-60 unit sources through a heavy helmet. All 201 beams simultaneously intersect at the isocenter, resulting in a spherical (approximately) dose distribution at the effective dose levels. Irradiating the isocenter to deliver dose is termed a “shot.”Shots can be represented as different spheres. Four interchangeable outer collimator helmets with beam channel diameters of 4, 8, 14, and 18 mm are available for irradiating different size volumes. For a target volume larger than one shot, multiple shots can be used to cover the entire target. In practice, most target volumes are treated with 1 to 15 shots. The target volume is a bounded, three-dimensional digital image that usually consists of millions of points.

The goal of radiosurgery is to deplete tumor cells while preserving normal structures. Since there are physical limitations and biological uncertainties involved in this therapy process, a treatment plan needs to account for all those limitations and uncertainties. In general, an optimal treatment plan is designed to meet the following requirements.

? Minimize the dose gradient across the target volume.

? Match specified isodose contours to the target volumes.

? Match specified dose-volume constraints of the target and critical organ.

? Minimize the integral dose to the entire volume of normal tissues or organs.

? Constrain dose to specified normal tissue points below tolerance doses.

? Minimize the maximum dose to critical volumes.

In gamma unit treatment planning, we have the following constraints:

? Prohibit shots from protruding outside the target.

? Prohibit shots from overlapping (to avoid hot spots).

? Cover the target volume with effective dosage as much as possible. But at least 90% of the target volume must be covered by shots.

? Use as few shots as possible.

Your tasks are to formulate the optimal treatment planning for a gamma knife unit as a sphere-packing problem, and propose an algorithm to find a solution. While designing your algorithm, you must keep in mind that your algorithm must be reasonably efficient.

2010年美国大学生数学建模竞赛B题一等奖

Summary Faced with serial crimes,we usually estimate the possible location of next crime by narrowing search area.We build three models to determine the geographical profile of a suspected serial criminal based on the locations of the existing crimes.Model One assumes that the crime site only depends on the average distance between the anchor point and the crime site.To ground this model in reality,we incorporate the geographic features G,the decay function D and a normalization factor N.Then we can get the geographical profile by calculating the probability density.Model Two is Based on the assumption that the choice of crime site depends on ten factors which is specifically described in Table5in this paper.By using analytic hierarchy process (AHP)to generate the geographical profile.Take into account these two geographical profiles and the two most likely future crime sites.By using mathematical dynamic programming method,we further estimate the possible location of next crime to narrow the search area.To demonstrate how our model works,we apply it to Peter's case and make a prediction about some uncertainties which will affect the sensitivity of the program.Both Model One and Model Two have their own strengths and weaknesses.The former is quite rigorous while it lacks considerations of practical factors.The latter takes these into account while it is too subjective in application. Combined these two models with further analysis and actual conditions,our last method has both good precision and operability.We show that this strategy is not optimal but can be improved by finding out more links between Model One and Model Two to get a more comprehensive result with smaller deviation. Key words:geographic profiling,the probability density,anchor point, expected utility

美国数学建模大赛比赛规则

数学中国MCM/ICM参赛指南翻译（2014版） MCM:The Mathematical Contest in Modeling MCM：数学建模竞赛 ICM:The InterdisciplinaryContest in Modeling ICM：交叉学科建模竞赛ContestRules, Registration and Instructions 比赛规则，比赛注册方式和参赛指南 (All rules and instructions apply to both ICM and MCMcontests, except where otherwisenoted.)（所有MCM的说明和规则除特别说明以外都适用于 ICM）每个MCM的参赛队需有一名所在单位的指导教师负责。指导老师：请认真阅读这些说明，确保完成了所有相关的步骤。每位指导教师的责任包括确保每个参赛队正确注册并正确完成参加MCM/ ICM所要求的相关步骤。请在比赛前做一份《参赛指南》的拷贝，以便在竞赛时和结束后作为参考。组委会很高兴宣布一个新的补充赛事（针对MCM/ICM 比赛的视频录制比赛）。点击这里阅读详情！ 1.竞赛前

A．注册 B．选好参赛队成员 2.竞赛开始之后 A．通过竞赛的网址查看题目 B．选题 C．参赛队准备解决方案 D．打印摘要和控制页面 3.竞赛结束之前 A.发送电子版论文。 4.竞赛结束的时候, A. 准备论文邮包 B．邮寄论文 5.竞赛结束之后 A. 确认论文收到 B．核实竞赛结果 C．发证书 D．颁奖 I. BEFORE THE CONTEST BEGINS:（竞赛前）A.注册所有的参赛队必须在美国东部时间2014年2月6号（星期四）下午2点前完成注册。届时，注册系统将会自动关闭，不再接受新的注册。任何未在规定时间

如何准备美国大学生数学建模比赛

如何准备美赛数学模型：数学模型的功能大致有三种：评价、优化、预测。几乎所有模型都是围绕这三种功能来做的。比如，2012年美赛A题树叶分类属于评价模型，B题漂流露营安排则属于优化模型。对于不同功能的模型有不同的方法，例如评价模型方法有层次分析、模糊综合评价、熵值法等；优化模型方法有启发式算法（模拟退火、遗传算法等）、仿真方法（蒙特卡洛、元胞自动机等）；预测模型方法有灰色预测、神经网络、马尔科夫链等。在数学中国、数学建模网站上有许多关于这些方法的相关介绍与文献。软件与书籍：软件一般三款足够：Matlab、SPSS、Lingo，学好一个即可。书籍方面，推荐三本，一本入门，一本进级，一本参考，这三本足够：《数学模型》姜启源谢金星叶俊高等教育出版社《数学建模方法与分析》Mark M. Meerschaert 机械工业出版社《数学建模算法与程序》司守奎国防工业出版社入门的《数学模型》看一遍即可，对数学模型有一个初步的认识与把握，国赛前看完这本再练习几篇文章就差不多了。另外，关于入门，韩中庚的《数学建模方法及其应用》也是不错的，两本书选一本阅读即可。如果参加美赛的话，进级的《数学建模方法与分析》要仔细研究，这本书写的非常好，可以算是所有数模书籍中最好的了，没有之一，建议大家去买一本。这本书中开篇指出的最优化模型五步方法非常不错，后面的方法介绍的动态模型与概率模型也非常到位。参考书目《数学建模算法与程序》详细的介绍了多种建模方法，适合用来理解模型思想，参考自学。分工合作：数模团队三个人，一般是分别负责建模、编程、写作。当然编程的可以建模，建模的也可以写作。这个要视具体情况来定，但这三样必须要有人擅长，这样才能保证团队最大发挥出潜能。这三个人中负责建模的人是核心，要起主导作用，因为建模的人决定了整篇论文的思路与结构，尤其是模型的选择直接关系到了论文的结果与质量。对于建模的人，首先要去大量的阅读文献，要见识尽可能多的模型，这样拿到一道题就能迅速反应到是哪一方面的模型，确定题目的整体思路。其次是接口的制作，这是体现建模人水平的地方。所谓接口的制作就是把死的方法应用到具体问题上的过程，即用怎样的表达完成程序设计来实现模型。比如说遗传算法的方法步骤大家都知道，但是应用到具体问题上，编码、交换、变异等等怎么去做就是接口的制作。往往对于一道题目大家都能想到某种方法，可就是做不出来，这其实是因为接口不对导致的。做接口的技巧只能从不断地实践中习得，所以说建模的人任重道远。另外，在平时训练时，团队讨论可以激烈一些，甚至可以吵架，但比赛时，一定要保持心平气和，不必激烈争论，大家各让3分，用最平和的方法讨论问题，往往能取得效果并且不耽误时间。经常有队伍在比赛期间发生不愉快，导致最后的失败，这是不应该发生的，毕竟大家为了一个共同的目标而奋斗，这种经历是很难得的。所以一定要协调好队员们之间的关系，这样才能保证正常发挥，顺利进行比赛。美赛特点：一般人都认为美赛比国赛要难，这种难在思维上，美赛题目往往很新颖，一时间想不出用什么模型来解。这些题目发散性很强，需要查找大量文献来确定题目的真正意图，美赛更为注重思想，对结果的要求却不是很严格，如果你能做出一个很优秀的模型，也许结果并不理想也可能获得高奖。另外，美赛还难在它的实现，很多东西想到了，但实现起来非常困难，这需要较高的编程水平。除了以上的差异，在实践过程中，美赛和国赛最大的区别有两点：第一点区别当然是美赛要用英文写作，而且要阅读很多英文文献。对于文献阅读，可以安装有道词典，

3分钟完整了解·HiMCM美国高中生数学建模竞赛

眼看一年一度的美国高中生数学建模竞赛就要到来了，聪明机智的你准备好了吗？今年和码趣学院一起去参加吧！什么是HiMCM HiMCM(High School Mathematical Contest in Modeling)美国高中生数学建模竞赛，是美国数学及其应用联合会（COMAP）主办的活动，面向全球高中生开放。竞赛始于1999年，大赛组委将现实生活中的各种问题作为赛题，通过比赛来考验学生的综合素质。

HiMCM不仅需要选手具备编程技巧，更强调数学，逻辑思维和论文写作能力。这项竞赛是借鉴了美国大学生数学建模竞赛的模式，结合中学生的特点进行设计的。为什么要参加HiMCM 数学逻辑思维是众多学科的基础，在申请高中或大学专业的时候（如数学，经济学，计算机等），参加了优质的数学竞赛的经历都会大大提升申请者的学术背景。除了AMC这种书面数学竞赛，在某种程度上数学建模更能体现学生用数学知识解决各种问题的能力。

比赛形式注意：HiMCM比赛可远程参加，无规定的比赛地点，无需提交纸质版论文。重要的是参赛者应注重解决方案的设计性，表述的清晰性。 1.参赛队伍在指定17天中，选择连续的36小时参加比赛。 2.比赛开始后，指导教师可登陆相应的网址查看赛题，从A题或B题中任选其一。 3.在选定的36小时之内，可以使用书本、计算机和网络，但不能和团队以外的任何人员交流（包括本队指导老师）比赛题目 1.比赛题目来自现实生活中的两个真实的问题，参赛队伍从两个选题中任选一个。比赛题目为开放性的，没有唯一的解决方案。 2.赛事组委会的评审感兴趣的是参赛队伍解决问题的方法，所以不太完整的解决方案也能提交。 3.参赛队伍必须将问题的解决方案整理成31页内的学术论文（包括一页摘要），学术论文中可以用图表，数据等形式，支撑问题的解决方案 4.赛后，参赛队伍向COMPA递交学术论文，最终成果以英文报告的方式，通过电子邮件上传。表彰及奖励参赛队伍的解决方案由COMPA组织专家评阅，最后评出：特等奖（National Outstanding) 特等奖提名奖（National Finalist or Finalist）一等奖（Meritorious)

美国数学建模比赛题目及翻译

PROBLEM A: The Ultimate Brownie Pan When baking in a rectangular pan heat is concentrated in the 4 corners and the product gets overcooked at the corners (and to a lesser extent at the edges). In a round pan the heat is distributed evenly over the entire outer edge and the product is not overcooked at the edges. However, since most ovens are rectangular in shape using round pans is not efficient with respect to using the space in an oven. Develop a model to show the distribution of heat across the outer edge of a pan for pans of different shapes - rectangular to circular and other shapes in between. Assume 1. A width to length ratio of W/L for the oven which is rectangular in shape. 2. Each pan must have an area of A. 3. Initially two racks in the oven, evenly spaced. Develop a model that can be used to select the best type of pan (shape) under the following conditions: 1. Maximize number of pans that can fit in the oven (N)

美国大学生数学建模竞赛优秀论文翻译

优化和评价的收费亭的数量景区简介由於公路出来的第一千九百三十，至今发展十分迅速在全世界逐渐成为骨架的运输系统，以其高速度，承载能力大，运输成本低，具有吸引力的旅游方便，减少交通堵塞。以下的快速传播的公路，相应的管理收费站设置支付和公路条件的改善公路和收费广场。然而，随着越来越多的人口密度和产业基地，公路如花园州公园大道的经验严重交通挤塞收费广场在高峰时间。事实上，这是共同经历长时间的延误甚至在非赶这两小时收费广场。在进入收费广场的车流量，球迷的较大的收费亭的数量，而当离开收费广场，川流不息的车辆需挤缩到的车道数的数量相等的车道收费广场前。因此，当交通繁忙时，拥堵现象发生在从收费广场。当交通非常拥挤，阻塞也会在进入收费广场因为所需要的时间为每个车辆付通行费。因此，这是可取的，以尽量减少车辆烦恼限制数额收费广场引起的交通混乱。良好的设计，这些系统可以产生重大影响的有效利用的基础设施，并有助于提高居民的生活水平。通常，一个更大的收费亭的数量提供的数量比进入收费广场的道路。事实上，高速公路收费广场和停车场出入口广场构成了一个独特的类型的运输系统，需要具体分析时，试图了解他们的工作和他们之间的互动与其他巷道组成部分。一方面，这些设施是一个最有效的手段收集用户收费或者停车服务或对道路，桥梁，隧道。另一方面，收费广场产生不利影响的吞吐量或设施的服务能力。收费广场的不利影响是特别明显时，通常是重交通。其目标模式是保证收费广场可以处理交通流没有任何问题。车辆安全通行费广场也是一个重要的问题，如无障碍的收费广场。封锁交通流应尽量避免。模型的目标是确定最优的收费亭的数量的基础上进行合理的优化准则。主要原因是拥挤的

美国大学生数学建模竞赛组队和比赛流程

数学模型的组队非常重要，三个人的团队一定要有分工明确而且互有合作，三个人都有其各自的特长，这样在某方面的问题的处理上才会保持高效率。三个人的分工可以分为这几个方面：数学员：学习过很多数模相关的方法、知识，无论是对实际问题还是数学理论都有着比较敏感的思维能力，知道一个问题该怎样一步步经过化简而变为数学问题，而在数学上又有哪些相关的方法能够求解，他可以不能熟练地编程，但是要精通算法，能够一定程度上帮助程序员想算法，总之，数学员要做到的是能够把一个问题清晰地用数学关系定义，然后给出求解的方向；程序员：负责实现数学员的想法，因为作为数学员，要完成大部分的模型建立工作，因此调试程序这类工作就必须交给程序员来分担了，一些程序细节程序员必须非常明白，需要出图，出数据的地方必须能够非常迅速地给出；ACM的参赛选手是个不错的选择，他们的程序调试能力能够节约大量的时间，提高在有限时间内工作的工作效率；写手：在全文的写作中，数学员负责搭建模型的框架结构，程序员负责计算结果并与数学员讨论，进而形成模型部分的全部内容，而写手要做的。就是在此基础之上，将所有的图表，文字以一定的结构形式予以表达，注意写手时刻要从评委，也就是论文阅读者的角度考虑问题，在全文中形成一个完整地逻辑框架。同时要做好排版的工作，最终能够把数学员建立的模型和程序员算出的结果以最清晰的方式体现在论文中。一个好的写手能够清晰地分辨出模型中重要和次要的部分，这样对成文是有非常大的意义的。因为论文是评委能够唯一看到的成果，所以写手的水平直接决定了获奖的高低，重要性也不言而喻了。三个人至少都能够擅长一方面的工作，同时相互之间也有交叉，这样，不至于在任何一个环节卡壳而没有人能够解决。因为每一项工作的工作量都比较庞大，因此，在准备的过程中就应该按照这个分工去准备而不要想着通吃。这样才真正达到了团队协作的效果。比赛流程：对于比赛流程，在三天的国赛里，我们应该用这样一种安排方式：第一天：定题+资

1985~美国大学生数学建模竞赛题目集锦

1985~2015年美国大学生数学建模竞赛题目集锦目录 1985 MCM A: Animal Populations (3) 1985 MCM B: Strategic Reserve Management (3) 1986 MCM A: Hydrographic Data (4) 1986 MCM B: Emergency-Facilities Location (4) 1987 MCM A: The Salt Storage Problem (5) 1987 MCM B: Parking Lot Design (5) 1988 MCM A: The Drug Runner Problem (5) 1988 MCM B: Packing Railroad Flatcars (6) 1989 MCM A: The Midge Classification Problem (6) 1989 MCM B: Aircraft Queueing (6) 1990 MCM A: The Brain-Drug Problem (6) 1990 MCM B: Snowplow Routing (7) 1991 MCM A: Water Tank Flow (8) 1991 MCM B: The Steiner Tree Problem (8) 1992 MCM A: Air-Traffic-Control Radar Power (8) 1992 MCM B: Emergency Power Restoration (9) 1993 MCM A: Optimal Composting (10) 1993 MCM B: Coal-Tipple Operations (11) 1994 MCM A: Concrete Slab Floors (11) 1994 MCM B: Network Design (12) 1995 MCM A: Helix Construction (13) 1995 MCM B: Faculty Compensation (13) 1996 MCM A: Submarine Tracking (13) 1996 MCM B: Paper Judging (13) 1997 MCM A: The Velociraptor Problem (14) 1997 MCM B: Mix Well for Fruitful Discussions (15) 1998 MCM A: MRI Scanners (16) 1998 MCM B: Grade Inflation (17) 1999 MCM A: Deep Impact (17) 1999 MCM B: Unlawful Assembly (18) 2000 MCM A: Air Traffic Control (18) 2000 MCM B: Radio Channel Assignments (19) 2001 MCM A: Choosing a Bicycle Wheel (20) 2001 MCM B: Escaping a Hurricane's Wrath (An Ill Wind...). (21) 2002 MCM A: Wind and Waterspray (23) 2002 MCM B: Airline Overbooking (23) 2003 MCM A: The Stunt Person (24) 2003 MCM B: Gamma Knife Treatment Planning (24) 2004 MCM A: Are Fingerprints Unique? (25) 2004 MCM B: A Faster QuickPass System (25)

美国大学生数学建模竞赛赛题翻译

2015年美国大学生数学建模竞赛赛题翻译 2015年美国大学生数学竞赛正在进行，比赛时间为北京时间：20１5年2月６日(星期五)上午9点—２月10日上午9点.竞赛以三人(本科生）为一组，在四天时间内,就指定的问题，完成该实际问题的数学建模的全过程,并就问题的重述、简化和假设及其合理性的论述、数学模型的建立和求解(及软件)、检验和改进、模型的优缺点及其可能的应用范围的自我评述等内容写出论文。 2０15 ＭＣM/ICM Ｐｒｏblems 总计4题，参赛者可从MＣM Pｒoｂlｅm A, MＣM Problem B，ICM Pｒoblem C oｒICM Ｐｒｏbｌem D等四道赛题中自由选择。 201５Contest Proｂｌems MCM ＰROBLEMS PROBLEM A: Erａdiｃating Ebｏla The wｏrｌｄmedical assoｃiatiｏn has ａnnounced that ｔheｉｒneｗmｅdiｃatioｎcouｌd stop Ｅbola anｄcｕｒｅｐａtｉents ｗhose dｉsease ｉs not aｄｖanced. Ｂuild a realistｉc, sensｉblｅ, ａnｄusefｕｌmodel thaｔｃｏnsiders not onlｙｔhｅsｐｒead of the dｉsease，ｔｈｅqｕaｎtｉｔy of ｔhｅmedｉcine needed，ｐｏｓsｉble ｆeasible delivｅｒy sysｔemｓ（seｎdiｎg ｔhe meｄiｃine to where iｔis neｅdｅｄ), （gｅｏgrａphiｃal）loｃatioｎs of ｄelｉvery，ｓｐeed of mａｎufacturing of tｈe ｖa ｃcine ｏｒｄruｇ, but also ａｎy oｔheｒcriticａl factors your ｔeam cｏnｓidｅrs ｎecessaｒｙas ｐarｔｏf thｅｍodel to ｏpｔimize thｅerａdicaｔioｎoｆEｂola，oｒａt lｅａｓt ｉts current sｔrain. Iｎadd ｉtion ｔo your ｍodｅling apprｏach fｏr thｅcontest, prepare ａ１—2 page ｎon-teｃｈnical ｌettｅr for ｔhe wｏrld ｍｅｄicaｌａｓsocｉation ｔｏuse ｉｎtheir announｃｅmｅｎt．中文翻译：问题一：根除埃博拉病毒世界医学协会已经宣布他们的新药物能阻止埃博拉病毒并且可以治愈一些处于非晚期疾病患者。建立一个现实的,合理的并且有用的模型，该模型不仅考虑了疾病的蔓延,需要药物的量,可能可行的输送系统,输送的位置,疫苗或药物的生产速度，而且也要考虑其他重要的因素，诸如你的团队认为有必要作为模型的一部分来进行优化而使埃博拉病毒根除的一些因素，或者至少考虑当前的状态。除了你的用于比赛的建模方法外，为世界医学协会准备一份１-２页的非技术性的信,方便其在公告中使用。 PＲＯBLEＭB: Sｅａrchinｇfoｒａloｓt pｌａne Recａll the loｓｔMalａysian flight MH370．Build ａgeneriｃmaｔheｍatｉcaｌmｏｄel ｔｈat coｕld assist "seａrｃhers" ｉn plaｎninｇa useful seａrch ｆｏｒ a loｓt plaｎｅfeａred to hａｖe cｒａshed in ｏpｅn ｗatｅr sucｈas the Ａｔlantic, Paｃific，Iｎdian, Sｏuthｅrｎ，or Arcｔic Oceａn ｗｈil ｅｆlyinｇfrom PoinｔA to Poiｎt B. Ａｓsume thａt there are no sigｎals ｆroｍthe ｄowｎｅd pｌane。Your moｄel should recogｎiｚe thaｔｔherｅarｅmaｎy dｉfｆerｅnt ｔyｐes ｏf plaｎｅs ｆoｒｗ

2013年美国大学生数学建模大赛A题一等奖

最终的布朗尼蛋糕盘 Team #23686 February 5, 2013 摘要Summary/Abstract 为了解决布朗尼蛋糕最佳烤盘形状的选择问题，本文首先建立了烤盘热量分布模型，解决了烤盘形态转变过程中所有烤盘形状热量分布的问题。又建立了数量最优模型，解决了烤箱所能容纳最大烤盘数的问题。然后建立了热量分布最优模型，解决了烤盘平均热量分布最大问题。最后，我们建立了数量与热量最优模型，解决了选择最佳烤盘形状的问题。模型一：为了解决烤盘形态转变过程中所有烤盘形状热量分布的问题，我们假设烤盘的任意一条边为半无限大平板，结合第三边界条件下非稳态导热公式，建立了不同形状烤盘的热量分布模型，模拟出不同形状烤盘热量分布图。最后得到结论：在烤盘由多边形趋于圆的过程中，烤焦的程度会越来越小。模型二：为了解决烤箱所能容纳最大烤盘数的问题，本文建立了随烤箱长宽比变化下的数量最优模型。求解得到烤盘数目N 随着烤箱长宽比和烤盘边数n 变化的函数如下： A L W L W cont cont cont N 4n 2nsin 122 2??? ??????????? ????? ??+?--=π 模型三：本文定义平均热量分布H 为未超过某一温度时的非烤焦区域占烤盘边缘总区域的百分比。为了解决烤盘平均热量分布最大问题，本文建立了热量分布最优模型，求解得到平均热量分布随着烤箱长宽比和形状变化的函数如下： n sin n cos -n 2nsin 22n tan 1H ππδπδ π????? ? ? ????? ???- =A 结论是：当烤箱长宽比为定值时，正方形烤盘在烤箱中被容纳的最多，圆形烤盘的平均热量分布最大。当烤盘边数为定值时，在长宽比为1:1的烤箱中被容纳的烤盘数量最多，平均热量分布H 最大。模型四：通过对函数??? ??n ,L W N 和函数?? ? ??n ,L W H 作无量纲化处理，结合各自的权重p 和()p -1，本文建立了数量和热量混合最优模型，得到烤盘边数n 随p

美国大学生数学竞赛2011题目中文版

A题：滑雪场问题请设计一个单板滑雪场（现为“半管”或“U型池”）的形状，以便能使熟练的单板滑雪选手最大限度地产生垂直腾空。“垂直腾空“是超出“半管”边缘以上的最大的垂直距离。定制形状时要优化其他可能的要求，如：在空中产生最大的身体扭曲。在制定一个“实用”的场地时哪些权衡因素可能需要？微分方程，确定一个形状，现在是半圆形的 B题中继站的协调甚高频无线电频谱包含信号的发送和接收。这种限制是可以被“中继站”克服，中继站捕捉到弱信号,放大它们,再用不同的频率重新发送。这样, 低功耗的用户们/站（例如移动电话用户/站）在用户与用户（站与站）之间无法直接接触联系的情况下，通过使用中继站,就可以相互交流。然而,中继站之间会相互干扰,除非它们离的足够远或者它们通过充分分离的频率来传送。除了地理的分离、“持续的音频编码控制系统”,有时被称为“私人专线”技术，可以用来减轻干扰问题。该系统给每一个中继站连接了一个独立的次声频音,这个次声频音由想通过中继站交流的每一个用户所发送。中继站只回应接收到的特殊的私人专线信号。通过这个系统,两个邻近的中继站可以共享相同的频率对(包括接收和发送);这样，在一个特定的区域可以容纳更多的中继站(并因此能同时容纳更多的用户)。单纯形方法，分配问题：匈牙利方法，问题： 1.为一个半径40英里的圆形平台区域决定最少数量的中继站，设计一个方案，要求能容纳1000个用户同时在线。假设甚高频无线电频谱范围是145兆赫~148兆赫,中继站发送的频率要么是600千赫以上，要么低于接收的频率600千赫，共有54种不同的私人专线可用。 2.如果有10,000用户同时被容纳，如何改变你的解决方案? 3. 在由于山区引起信号传播阻碍的地区，讨论这样的情形。频率和距离甚高频无线频谱包括视距发送和接收。这种限制可以被“中继器”所克服，中继器接收到微弱的信号，放大然后在不同的频率重传信号。所以，如果使用一个中继器，低功率用户（比如移动台）可以和另外一个不能直接建立用户至用户联系的用户进行通信。但是，如果中继器之间距离不够远或者频率相距不够大，中继器之间会产生相互的干扰。除了空间上的远离外，“连续语音控制静噪系统”（CTCSS），有时被称为“专线”(PL)的技术可以被用来解决干扰的问题。这个系统以不同的亚音频和每个中继器联系，所有希望通过那个中继器通信的用户都发送那个亚音频。只有当以自己的专线音频接收信号时中继器才响应。有了这个系统，两个相邻的中继器可以共享同样的频率对（为了接收和发送）；所以更多地中继器（也意味着更多的用户）可以共存于一个特别的地带。对于一个半径为40英里的圆形平坦地带，决定满足1000个同时存在的用户的最小中继器数目。假设可用频谱从145到148MHz，中继器的发送频率高于或低于接收频率600kHz，则有54个不同的亚音频可供使用。

美国大学生数学建模竞赛赛前培训心得体会

美国大学生数学建模竞赛赛前培训心得体会数学建模（Mathematical Modeding）是对现实世界的一个特定对象，为了一个特定目的，根据特有的内在规律，作出一些必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到一个数学结构的过程[1].美国大学生数学建模竞赛（MCM/ICM），是一项国际级的竞赛项目，为现今各类数学建模竞赛之鼻祖。 MCM/ICM 是Mathematical Contest in Modeling 和InterdisciplinaryContest in Modeling 的缩写，即数学建模竞赛和交叉学科建模竞赛[2].MCM始于1985年，ICM始于2000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，比赛每年举办一次。MCM/ICM着重强调研究问题、解决方案的原创性团队合作、交流以及结果的合理性。竞赛形式为三名学生组成一队在四天内任选一题，完成该实际问题的数学建模的全过程，并就问题的重述、简化和假设及其合理性的论述、数学模型的建立和求解（及软件）、检验和改进、模型的优缺点及其可能的应用范围的自我评述等内容写出英文论文。沈阳工业大学从2007年开始参加美国大学生数学建模竞赛，截至到2015年共参加了9届。2015年共有16组美赛队伍，是我校参加美赛队伍最多一届。前八届竞赛中，共获得一等奖 6 次，二等奖12 次，三等奖22 次。2015 年获得一等奖2 组，二等奖3 组，

三等奖6 组。总结我校9 年来参加美国大学生数学建模竞赛的经验，笔者从美国大学生数学建模竞赛的赛前培训工作出发，总结几点心得体会，供同行们参考与讨论。 1 选拔优秀学生组队培训是美国大学生数学建模竞赛赛前培训的前提数学建模竞赛的主角是参赛队员，选拔参赛队员的成功与否直接影响到参赛成绩。我们首先在参加全国大学生数学建模竞赛并获奖的同学中进行动员报名，经过一个阶段的培训后选拔出参加寒假集训队员，暑期集训结束后通过模拟最终确定参赛队员。主要围绕以下几个方面选择参赛队员：首先，要选拔那些对美国大学生数学建模活动有浓厚兴趣的同学；其次，选拔那些有创造力、勤于思考、数学功底强，有一定的编程能力或数学软件使用能力，英语较好的参赛队员；还有，注意参赛队员能力搭配和团结协作。 2 优秀的指导教师组是美国大学生数学建模竞赛赛前培训的基础在美国大学生数学建模赛前培训中，指导教师是核心。指导教师也是保证培训效果和竞赛成功的关键因素。9年来，指导教师组始终保持业务素质高、乐于奉献、具有团结协作的精神。每年11月份开始周末集训，寒假期间开始全天集中培训，大家都放弃了周六、周日休息进行培训。尤其寒假的三周集训，大家放弃了假期与家人的团聚，每天和参赛同学在实验室里，讨论论文，编写程序，研究英文论文的写作。另外",传帮带"已在指导教师队伍中形成，现

美国数学建模竞赛优秀论文阅读报告

2.优秀论文一具体要求：1月28日上午汇报 1）论文主要内容、具体模型和求解算法（针对摘要和全文进行概括）； In the part1, we will design a schedule with fixed trip dates and types and also routes. In the part2, we design a schedule with fixed trip dates and types but unrestrained routes. In the part3, we design a schedule with fixed trip dates but unrestrained types and routes. In part 1, passengers have to travel along the rigid route set by river agency, so the problem should be to come up with the schedule to arrange for the maximum number of trips without occurrence of two different trips occupying the same campsite on the same day. In part 2, passengers have the freedom to choose which campsites to stop at, therefore the mathematical description of their actions inevitably involve randomness and probability, and we actually use a probability model. The next campsite passengers choose at a current given campsite is subject to a certain distribution, and we describe events of two trips occupying the same campsite y probability. Note in probability model it is no longer appropriate to say that two trips do not meet at a campsite with certainty; instead, we regard events as impossible if their probabilities are below an adequately small number. Then we try to find the optimal schedule. In part 3, passengers have the freedom to choose both the type and route of the trip; therefore a probability model is also necessary. We continue to adopt the probability description as in part 2 and then try to find the optimal schedule. In part 1, we find the schedule of trips with fixed dates, types (propulsion and duration) and routes (which campsites the trip stops at), and to achieve this we use a rather novel method. The key idea is to divide campsites into different “orbits”that only allows some certain trip types to travel in, therefore the problem turns into several separate small problem to allocate fewer trip types, and the discussion of orbits allowing one, two, three trip types lead to general result which can deal with any value of Y. Particularly, we let Y=150, a rather realistic number of campsites, to demonstrate a concrete schedule and the carrying capacity of the river is 2340 trips. In part 2, we find the schedule of trips with fixed dates, types but unrestrained routes. To better describe the behavior of tourists, we need to use a stochastic model（随机模型）. We assume a classical probability model and also use the upper limit value of small probability to define an event as not happening. Then we use Greedy algorithm to choose the trips added and recursive algorithm together with Jordan Formula to calculate the probability of two trips simultaneously occupying the same campsites. The carrying capacity of the river by this method is 500 trips. This method can easily find the optimal schedule with X given trips, no matter these X trips are with fixed routes or not. In part 3, we find the optimal schedule of trips with fixed dates and unrestrained types and routes. This is based on the probability model developed in part 2 and we assign the choice of trip types of the tourists with a uniform distribution to describe their freedom

2015 年美国大学生数学建模竞赛获奖学生名单

我校首获美国大学生数学建模竞赛特等奖提名奖近日，从美国大学生数学建模竞赛官方网站获悉，我校在2015年美国大学生数学建模竞赛上首次获得特等奖提名奖（Finalist Winner）。特等奖提名奖是在2010年设立的介于特等奖（Outstanding Winner）与国际一等奖（Meritorious Winner）之间的一个奖项，今年该项比赛全球共评出特等奖19个，特等奖提名奖33个。这是我校自2011年在该项竞赛首次获得国际一等奖以来取得的又一重大突破。据悉，美国大学生数学建模竞赛是一项公认的国际大学生数学建模竞赛，包括数学建模竞赛（MCM：A题和B题）和交叉学科建模竞赛（ICM：C题和D题）。竞赛以通信形式进行，由3名学生组成一队，在4天时间内针对所选赛题自由收集材料、调查研究，利用计算机、数学软件和互联网等工具，完成一篇包含模型的假设、建立和求解等方面的全英文论文。论文按时提交美国主办机构，由主办机构组织专家对全球各地提交的论文进行统一评审，奖项设置包括特等奖（Outstanding Winner）、特等奖提名奖（Finalist Winner）、国际一等奖（Meritorious Winner）、国际二等奖（Honorable Mention）、成功参赛奖（Successful Participant）、未成功参赛奖（Unsuccessful Participant）。本次比赛吸引了来自中国、美国、英国、加拿大在内的18个国家和地区的9773个队29000多名在校大学生参加。我校2015年美国大学生数学建模竞赛获奖学生名单参赛参赛队员（学院）获奖级别队号 41677 黄山（工程）汪海伦（工程）季忠良（工程）特等奖提名奖（Finalist Winner) 41699 吴毓龙（理学）马龙（理学）刘烈梅（经管）国际一等奖（Meritorious Winner）41702 张美男（资环）李玉珠（食品）相征（工程）国际一等奖（Meritorious Winner）41680 周宇（经管）郭强（生命）陈颖（动医）国际一等奖（Meritorious Winner）41686 潘亮（电信）张伟（工程）周璐（理学）国际一等奖（Meritorious Winner）41646 周建轩（理学）沈文斌（农学）张伟（经管）国际二等奖（Honorable Mention) 41698 徐翩翩（资环）魏雪莹（资环）石岩（生命）国际二等奖（Honorable Mention) 41695 周斌（理学）张慧林（食品）马婧（经管）国际二等奖（Honorable Mention) 41697 李治佟（电信）冯渊智（食品）杜泽坤（食品）国际二等奖（Honorable Mention) 41696 刘郝哲（电信）荆壮壮（经管）李子璇（电信）国际二等奖（Honorable Mention)