2022年12月3日上午8时,我院有幸邀请湖南科技大学数学与计算科学学院谭敏教授,为我院数学与应用数学专业的学生带来主题为《优化模型与建模竞赛案例分析》的线上讲座。本次讲座由理学院王海华老师主持。

一、专家简介
谭敏老师,湖南科技大学数学与计算科学学院教授,硕士生导师,基础数学系系主任。近几年,主持国家一流本科课程 《计算方法》,主持湖南省线上一流课程,湖南省教育厅教学改革课题,湖南科技大学在线开放精品课程、湖南科技大学在线开放课程,省级课题共7项,指导研究生、本科生参加全国数学建模竞赛获省级以上奖励45项,其中国家一等奖了项,国家二等奖14项,指导本科生参加美赛、Mathorcup数学建模竞赛、亚太杯数学建模竞赛等,多次获得一等奖,是全国大学生数学建模竞赛湖南赛区优秀指导教师。

二、主要内容
(一)形象的描述数学建模



在讲座中,谭敏教授首先介绍了形象的描述数学建模方面的知识。数学建模表面上枯燥乏味,实际上乐趣无穷。谭敏教授通过讨论剩余鸟个数问题、商人们怎样安全过河等例子,生动具体地展现出形象描述数学建模的乐趣。“兴趣是最好的老师”,相信形象的描述数学建模问题的方法定能让同学们受益无穷。
(二)数学建模竞赛组队与分工


谭敏教授强调,在组建队伍时,队伍里需拥有擅长建模、编程、写作的成员。三位队友交流通畅,各司其职,但又必须互通有无,分工没有那么明显,最好是每位同学都熟练应用一门计算机语言。
谭教授讲到,在数学建模竞赛的准备工作中,有三门课是非常重要:《数值分析》《数学建模》、《Matlab》,尤其是《数值分析》课的近似思想非常重要。
(三)数学建模的具体应用

其次谭敏教授展示的关于数学建模的具体应用的ppt,让我们能够了解到数学建模是针对实际问题,并且是在一定的假设条件下建立所涉及的实际问题的数学模型,求出模型的解,并对模型的解进行验证的全过程。
在讲座中,谭敏教授多次引用容易让学生理解的的例子,从教学理念,课程目标,展示历年全国大学生数学建模竞赛试题,赛题发展的特点等多个方面详细的讲解了数学模型与数学构建的课程标准。


赛题发展的特点:
1.对选手的计算机能力提出了更高的要求:賽题的解决依赖计算机,题目的数据较多,手工计算不能完成,某些问题需要使用计算机软件。问题的数据读取需要计算机技术,图象数据,图象处理的方法获得,数据库数据,数据库方法,统计软件包。计算机模拟和以算法形式给出最终结果;
2.赛题的开放性增大解法的多样性,一道赛题可用多种解法。开放性还表现在对模型假设和对数据处理上;
3.试题向大规模数据处理方向发展;
4.求解算法和各类现代算法(智能算法)的融合;
5. 答案越来越没有标准的参考答案。
(四)钢管订购及运输优化模型



在讲座中,谭敏教授向我们展示了2000年“网易杯”全国大学生数学建模竞赛B题,该赛题要求制定主管道钢管的订购和运输计划,使总费用最小。其问题本质上属于运输问题,是社会经济生活中经常出现的优化问题。主要动机是结合当时西气东输工程的背景, 让参赛者综合运用网络优化、线性规划、二次规划整或数规划等方面的知识, 在建模与求解过程中灵活地发挥自身的能力。


三、讲座总结
本次讲座在一个“请制定一个主管道钢管的订购和运输计划,使总费用最小” 的问题中落下帷幕。此次讲座有助于我院的学生构造数学模型,用数学的语言刻画和描述一个实际问题,再通过数学的处理得到定量的结果,以供人们做分析、预报、决策和控制。对我院每年组织开展“全国大学生数学建模”竞赛的工作有重要的意义以及极大的帮助。