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竞赛捷报 | 华外学子斩获HiMCM美国高中生数学建模竞赛二等奖

发布时间:2023-03-01发布作者:华外国际高中点击数:0





喜报


时光不负,破茧成蝶

勤奋不停,芝兰绽放

华外IHP国际高中(岭南国际交流书院)

捷报传来,再闻佳音


来自十一年级的

Mosto, Angel, Oscar与Thomas

在Dr. Helen的指导下

勇夺HiMCM美国高中生数学建模竞赛二等奖

展现了华外学子卓越的学术实力


竞赛捷报 | 华外学子斩获HiMCM美国高中生数学建模竞赛二等奖






HiMCM美国高中生数学建模竞赛


美国高中生数学建模竞赛HiMCM (High School Mathematical Contest in Modeling) 由美国数学及其应用联合会(COMAP)主办,全国数学教师理事会(NCTM)、美国数学协会(MAA)、运筹学与管理科学研究所(INFORMS)协办;是面向全球高中生开放,是全球三大数学建模竞赛之一。


HiMCM含金量极高,具有国际影响力,有“牛校通行证”之称,它的参赛成绩可以作为申请美国、香港、新加坡名校的加分参考依据。该比赛以限时论文的形式,对于高中生来说可谓难度极大,每年比赛队伍都有过半数不能按时提交论文。同时,HiMCM数学建模竞赛聚焦于用数学模型与计算机编程解决大企业在现实中遇到的问题,实用性极强,有利于为日后给孩子们的研究学习做铺垫。


竞赛捷报 | 华外学子斩获HiMCM美国高中生数学建模竞赛二等奖


团队专访


竞赛捷报 | 华外学子斩获HiMCM美国高中生数学建模竞赛二等奖

★ 从左到右分别为:

Angel、Oscar、Mosto、Thomas


可以谈谈你们的论文内容吗?


Thomas:我们团队本次建模比赛中探究了二氧化碳和全球变暖之间的关系。在近年来,澳大利亚发生了一系列规模相当大的森林火灾。二氧化碳的释放导致平均温度的上升,火灾的风险总是伴随着更高的通风频率。同时,冰山也会因为温度上升而融化,这对我们来说意味着什么?根据质量守恒定律,冰山并没有凭空消失,它们会变成液体。这意味着海平面将上升,可用土地将减少。


我们的团队研究了当前的趋势,建立了模型来推断二氧化碳的上升速率,并预测未来的温度。我们使用线性回归和自回归移动平均模型(ARIMA),通过使用1951年至2021年的数据,创建了三个模型来探索多年来的二氧化碳水平变化。我们认为,为了缓解危机,世界公民应该发展一种环保的生活方式。如,减少使用汽油的私家车,而乘坐电动公共汽车。此外,我们还可以安装设备来开发可再生能源,提高我们的房屋的能源效率。我们共享一个地球。每个人都有责任采取行动减少二氧化碳排放。



★ 本次竞赛论文的简介与目录




请说说在这次数学建模比赛中的感想与收获。


Oscar:回望这次HiMCM数模竞赛,我们的团队协调与配合能力在机缘巧合的突发状况下歪打正着地得到了磨练,与此同时,过往的数学知识也在构建模型前的准备环节中得以巩固加强。


起初,在合作方面,我们队伍可谓困难重重,因为我以及Thomas两位走读意味着我们很难以一个四人团体共同行动。于是在讨论过后,我们一致决定将项目分割成两部分:Mosto和Angel,我和Thomas两两分组。但即便如此,挑战依然艰巨,“天各一方”的我们在各自身负学业的情况下以电话联系,远程完成“信息交换”,“错误修正”和“成果融合”。好在队友都非常可靠,最终,我们在不尽人意的配合环境中高效地利用了碎片化的时间完成了此项目。倘若站在起点看,我们是一支连磨合都显得不易的队伍,但终在克服了种种之后创造了奇迹!


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★ Thomas与Oscar


谈谈在参赛过程中遇到的困难与挑战,你们又是怎么解决的?


Angel:在确定参赛后,我们和Dr. Helen积极讨论分析,迅速确定好了参赛论题。但在刚开始思考模型构建的时候,我们对整体思路和需要运用到的建模知识还比较模糊和混乱。因此,为了更好地做好模型构建,在那一周内,我们在Tutoring和Club的时间里(非正式上课时间)与Dr. Helen进行了多次的讨论。


这是我们大家第一次参加HiMCM数模竞赛,对Excel没有熟悉、充分的运用,好在Dr. Helen也一直在辅助、引导我们找到解决问题的思路和高效运用计算机的方法。于此同时,由于疫情,我们无法面对面聚集在一起好好讨论,这大大降低了我们完成建模研究的效率,但大家并没有因此而懈怠或感到气馁,我们采用了线上会议的方式,认真对待每一次交流和讨论,顺利完成了后续的建模过程。


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★ Angel、Mosto、Thomas、Oscar

与他们的指导老师 Dr. Helen


你们团队是如何进行分工的,在合作过程中有什么最难忘的事情吗?


Mosto:我们两两为组,每个小组负责其中一个竞赛问题,并对它们同时展开研究,最后再四个人集中一起进行讨论。本次的合作体验让我获得了巨大的成长, 我能够更好地与组员磨合,从不同的维度分别展开研究,使效率得到明显的提升。


对我来说印象最深刻的便是数据整理的过程,初看图标时,我们毫无头绪,但随着对数据的整合与分析,我们一点点地得出了结论,这样的体验无疑是非常能带来成就感的。


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★ Angel与Mosto


你们是如何准备此次比赛的,你们的优势是什么?


Thomas:在IHP平时的学习中,我们学习了很多有关数学和统计的知识,如概率论、数理统计、线性代数等,并且我们均能够根据IHP的课程完成更多的课后练习,从而更好地掌握了此次数模竞赛所需的学术基础,理解比赛题目。其次,我们仔细分析了研究议题,整理出问题的解决思路,并在讨论中归纳出有效的求解方法。于此同时,我们还进行了大量的实验,将最优解尝试应用于比赛题目,探究不同的解法,并将可行的解法组合进行最终的模型调整。


可以说,这次比赛,让我们有机会结合实际比赛题目,把在IHP中学到的知识结合实践问题进行深入的思考,锻炼了我们灵活运用知识去解决实际问题的能力。


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导师介绍

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何博士

Dr. He


IHP数学老师


香港大学电子工程专业博士,美国新泽西城市大学教育硕士。何博士曾在香港大学进行第五代通信物理层数学建模和算法的博士后研究工作,具有美国认证数学&计算机科学教师资格,IBDP教师资格,是谷歌认证的教育工作者,并拥有丰富的国际教育教学经验。指导学生参加数学建模HiMCM,获得Honorable Mention(全球前30%)的成绩。




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“成功不是巧合,而是必然的结果。有勇气追逐梦想,并不代表梦想就一定会成真,但不尝试不努力,成功就更加遥远。”


这个比赛是学生们不断学习和实践的过程,他们付出了大量时间和精力,最终得到了应有的回报。这份荣誉是他们不懈努力、团队协作和坚韧毅力的结晶,更是他们追求卓越和拼搏精神的体现。时光不会辜负任何一个努力的人,我们相信他们的未来将更加闪耀!




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