美賽2023思路
持續(xù)更新中...
題目鏈接:鏈接: https://pan.baidu.com/s/1wQmlqd50FU-mVya_nRBGeQ?pwd=3zrt 提取碼: 3zrt 復(fù)制這段內(nèi)容后打開百度網(wǎng)盤手機(jī)App,操作更方便哦
一、A題 植物面對干旱種群特性 背景:不同種類的植物對脅迫的反應(yīng)方式也有所不同。例如,草原對干旱相當(dāng)敏感。干旱發(fā)生的頻率和嚴(yán)重程度都有所不同。大量的觀察表明,不同物種的數(shù)量在植物群落連續(xù)世代適應(yīng)干旱的循環(huán)中起著重要作用。在一些只有一種植物的群落中,接下來的世代并不像有四個或更多植物的群落中的單個植物那樣很好地適應(yīng)干旱條件。這些觀察結(jié)果提出了許多問題。例如,一個植物群落從這種局部生物多樣性中獲益所需的最小物種數(shù)量是多少?隨著物種數(shù)量的增加,這種現(xiàn)象是如何擴(kuò)大的呢?這對一個植物群落的長期生存能力意味著什么?
要求:
1. 建立一個數(shù)學(xué)模型來預(yù)測一個植物群落在暴露在各種不規(guī)則的天氣周期下時是如何隨時間變化的。包括降水應(yīng)豐富的干旱時間。該模型應(yīng)該考慮到在干旱周期中不同物種之間的相互作用。
2. 探索你可以從你的模型中得出關(guān)于植物群落和更大環(huán)境的長期相互作用的結(jié)論。請考慮以下問題:1)群落需要多少種不同的植物物種才能受益?隨著物種數(shù)量的增長會發(fā)生什么?
2)群落中的物種類型如何影響你的研究結(jié)果?
3)在未來的天氣周期中,干旱發(fā)生的更頻繁和更廣泛的變化的影響是什么?如果干旱不那么頻繁,物種的數(shù)量對總體種群也有同樣的影響嗎?
4)污染和棲息地減少等其他因素會如何影響你的結(jié)論?
5)你的模型表明應(yīng)該做些什么來確保植物群落的長期生存能力,以及對更大的環(huán)境有什么影響?
思路:可以參考2022華為杯研究生數(shù)學(xué)建模競賽E題:土壤沙化、草原放牧。建立植物高度、種類等多個指標(biāo)和植物生長之間的關(guān)系,研究其面對干旱的模型。
二. B題 肯尼亞動物保護(hù)區(qū)(經(jīng)濟(jì)與自然)
背景:肯尼亞的野生動物保護(hù)區(qū)最初主要是為了保護(hù)野生動物和其他自然資源。肯尼亞議會通過了2013年通過的《野生動物保護(hù)和管理法案》,以提供更公平的資源共享,并允許基于社區(qū)的替代管理努力[1]。此后,肯尼亞增加了修正案,以解決立法中的差距,為違反者[2]提供更明確的治理、財政和懲罰。
要求:1. 考慮并建議當(dāng)前保護(hù)區(qū)內(nèi)不同地區(qū)的具體政策和管理策略,這將保護(hù)野生動物和其他自然資源,同時也能平衡生活在該地區(qū)的人們的利益。這些政策和戰(zhàn)略應(yīng)有助于減輕居住在保護(hù)區(qū)附近的人們失去機(jī)會的影響,并盡量減少動物和被保護(hù)區(qū)吸引的人之間的負(fù)面互動。
2. 開發(fā)和描述一種方法,以確定哪些政策和管理策略將產(chǎn)生最好的結(jié)果。你的報告應(yīng)該討論如何對你的方法得出的結(jié)果進(jìn)行排名和比較。一定要包括對用于預(yù)測動物和人之間互動的模型的描述和分析,以及在保護(hù)區(qū)內(nèi)和周邊地區(qū)由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)影響。
3. 根據(jù)你提出的計劃,提供關(guān)于你的建議將產(chǎn)生的長期趨勢的預(yù)測。分析并提供對可能的長期結(jié)果的確定性和影響的估計。你還應(yīng)該描述一下如何將你的方法應(yīng)用于其他野生動物的管理方法。
思路:這和歷年的優(yōu)化題比較相似。有一個直觀的想法,保護(hù)區(qū)面積太大,當(dāng)?shù)厝说慕?jīng)濟(jì)會受挫。保護(hù)區(qū)面積太小,吸引不到游客。人均占地面積收入和保護(hù)區(qū)的面積可以構(gòu)建出一個凸函數(shù),能找到最優(yōu)的保護(hù)區(qū)面積。當(dāng)然,面積一個維度。可以想象保護(hù)區(qū)為面積為S的圓,建立當(dāng)?shù)厝薓和游客N對于人均占地面積收益K的函數(shù)。K=M*f(S, N)/S
三、C題
Wordle是一種填字游戲。玩法就是試單詞,可能在6次之前完成題目,不同的人可以選擇不同的難度。
思路:這道題看上去有點復(fù)雜,但是好像就是一種統(tǒng)計題。Excel中給出了7種可能的百分比,可能需要建立時間與難度占比之間的函數(shù)關(guān)系??梢钥紤]時間序列、滑動窗口、灰色預(yù)測、LSTM等以時間為變量的預(yù)測模型。
四、D題
背景:聯(lián)合國(UN)已經(jīng)制定了17個可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)。實現(xiàn)這些目標(biāo)最終將改善世界各地許多人的生活。這些目標(biāo)并不是相互獨立的。因此,通常在某些目標(biāo)中獲得的積極收益會對其他目標(biāo)產(chǎn)生影響(積極的或消極的,有時兩者都有)。這種相互聯(lián)系使實現(xiàn)所有目標(biāo)成為一個流動的過程,可以考慮資金限制和其他國家和國際優(yōu)先事項。此外,技術(shù)進(jìn)步、全球大流行病、氣候變化、區(qū)域戰(zhàn)爭和難民流動的影響也對許多目標(biāo)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。
思路:這是一道經(jīng)典的ICM題目。首先根據(jù)數(shù)據(jù)建立題目給定的17個變量之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。研究變量優(yōu)先級的問題;在某些指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到的情況下,研究其他變量之間的關(guān)系;建立其他環(huán)境因素對模型的影響模型;
這個網(wǎng)站有給具體數(shù)據(jù):THE 17 GOALS | Sustainable Development
五:E題 治理光污染
要求:測量和治理光污染
思路:建立光污染的評估模型,可以從用電量、城鎮(zhèn)面積、人口數(shù)量、商業(yè)區(qū)工業(yè)區(qū)等角度出發(fā),建立光污染模型。也可以從動植物受到影響、犯罪率出發(fā),建立光污染評估模型(可能不好找數(shù)據(jù))。建立線性疊加模型即可。然后將模型用在不同城市類型(城鎮(zhèn)、村鎮(zhèn)、保護(hù)地區(qū))。隨后考慮對光污染進(jìn)行干預(yù),如限制用電量、宣傳光污染知識,制定光污染抑制模型。
六、F題 綠色GDP
要求:構(gòu)建綠色GDP(GGDP)評價體系。評價GGDP與GDP的優(yōu)劣,評價將國家GDP轉(zhuǎn)換為GGDP之后的影響。
思路:當(dāng)前有許多GGDP的成熟模型,選擇一個比較科學(xué)的、有開源數(shù)據(jù)的用一下。從長期來看,GGDP相比于GDP肯定更好,所以這里有一個權(quán)衡??紤]GDP發(fā)展與GGDP發(fā)展的不同,可以分別建立兩個模型去對比,從短期和長期來考慮。