第十六屆“中國電機工程學會杯” 全國大學生電工數(shù)學建模競賽-賽后復盤總結(jié)
24電工杯比賽已經(jīng)落下了帷幕,我們最終取得了二等獎的成績,一開始想其實應該有更好的成績,但考慮到隊友第一次參賽,已經(jīng)是一個比較好的成績了。比賽中還是遇到了很多問題,最后提交的論文中缺陷還是比較多,在此總結(jié)復盤一下,希望下次可以避免問題,并取得更好的成績。
一、關于選題
在選題上,考慮到A題的背景知識是我們幾乎從未了解的,對專業(yè)有一些要求,我們幾乎沒有猶豫便確定選擇B題。
B題是一個典型的評價&優(yōu)化題目(大學生平衡膳食食譜的優(yōu)化設計及評價),相對來說比較簡單,對于這一類題目,在解法上相對比較傳統(tǒng),故難點不在于完成題目,而在于選用更好的方法解題,雖然沒想到最難的是數(shù)據(jù)來源。
二、關于數(shù)據(jù)來源
開賽第一天,花費了大量的時間在尋找《中國食物成分表》這本書的電子版的過程中,最后通過爆金幣的方法獲得了這本書PDF電子版,你以為這就結(jié)束了嗎?這才剛剛開始。
即使獲得了這本書的電子版,如何把書中的數(shù)據(jù)做成可以編程檢索的數(shù)據(jù)表同樣是很大的工作量,不知道組委會是出于什么樣的目的而做出了這種選擇,我甚至一度懷疑這是組委會自導自演的局。電工杯賽程本身就短,在這么短的時間內(nèi)讓所有參賽隊花很多時間做一些沒什么意義的純工作量的事,很難不讓人懷疑。
雖然電工杯免費報名參賽,但通過這種方法,仍然可以名正言順地收一批金幣上來,絕大部分人應該都不是自己摘錄數(shù)據(jù)完成比賽的吧,如果是的話,那就太強了。
三、關于時間分配
時間分配上,本次比賽中我們組的表現(xiàn)應該可以說是災難性的。第一天到處找書和數(shù)據(jù)表;第二天完成了第一問代碼的編寫,寫完之后,對于python處理excel數(shù)據(jù),見到都想吐了,同時大概理順了后面問題的解決方法。最后一天,僅剩的時間開始多線作戰(zhàn),編程+論文+公式+畫圖+改隊友論文,幾乎24+小時的通宵干到了第二天早上的六七點。
時間分配務必要合理,不要在一個問題上糾纏太久,也不要想著在解決完一個問題的基礎上去錦上添花,首要任務是完成全部問題的求解,這樣帶來的最大的問題是精力的耗費和論文的結(jié)構(gòu)不合理,最后雖然得到了很多數(shù)據(jù),但礙于時間、精力和論文篇幅,已經(jīng)沒辦法放得下了。
四、關于作圖
通過復盤提交上去的論文,圖片的問題還是比較大的,因為數(shù)模比賽別名“語文建?!眔r“美術建模”,整體排版和圖片美觀還是很重要的。
1.格式不統(tǒng)一
圖片中字體、字號、顏色、加粗都沒有統(tǒng)一,無論是在同一張圖中或者不同的圖之間,這樣帶來的壞處就是,整體論文看起來割裂感和拼湊感很強,像是不知道從哪里找到的野圖貼上去的,色調(diào)的不一致顯得很亂。


2.畫圖意義性不強
很多圖片是為了畫圖而畫的(得把這個數(shù)據(jù)用圖畫出來),而不是正向的角度(論文需要展示這個數(shù)據(jù)),正向的方法會在選擇畫圖的方法上更有針對性,這樣圖片展示出的意義就更強。典型的災難性的例子就是“男大學生兼顧氨基酸和費用最經(jīng)濟下的一周食譜氨基酸評分比較”這張圖,對然一眼看過去高級,從周一到周日的每天的各氨基酸得分進行了展示,繪出了一個7 * 8的三維的階梯圖,但其實并不能從圖中提取到什么有效的信息或者直觀的顯示。用 CNSknowall 畫出,本來想學一下CNS畫一些高級的圖片,但圖片導出畫質(zhì)較差,看起來像是“偷”的圖片。

3.有效數(shù)據(jù)未畫出
這個問題怪我們方向錯了,專注于如何畫出好看的圖,忽略了更重要的是,如何畫出有效信息的圖。最后還有很多有用的、有意義的、可以對比的信息,并未畫出,而是直接省事,用了最原始的數(shù)據(jù)。比賽結(jié)束一天后,突然想到了針對這些數(shù)據(jù),我可以對比著畫出來更有意義的圖,便扼腕嘆息?!皩Ρ取被蛘哒f“比較”才是應該展示的,無論是算法得分的優(yōu)劣、三餐得分的差異、優(yōu)化前后的對比還是食譜上的差異,我想這些應該才是需要展示的,不過這些都要求在已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)上更進一步的進行處理。只不過,在本次比賽中,時間原因,其實已經(jīng)來不及了。

4.畫圖形式的選擇
在多數(shù)的情況下,我們并不知道選用什么形式去展示數(shù)據(jù),只得被動的去搜尋別人有什么模板我們可以套,這就出現(xiàn)了很大的問題。一個又一個的折線圖和柱狀圖被畫了出來,但還是之前的問題,其圖片上數(shù)據(jù)意義并不大。

改進&提升
1.賽前形成一套可行的要求和規(guī)矩,對字體、大小、顏色做好規(guī)定和統(tǒng)一,可參考科研配色;
2.平常留意好的論文中的圖片配色和畫圖形式;
3.在得到數(shù)據(jù)后多想一步,要時刻保持冷靜,發(fā)現(xiàn)對比和比較的意義。
五、關于論文書寫
1.摘要
對于“語文建模”,摘要的重要意義不言而喻,提交上去的論文可能不會有超過3分鐘的評閱時間,通過摘要把問題說清除就至關重要。
最后寫摘要是比較好的選擇,本次問題出在并沒有將有效的結(jié)果性的數(shù)據(jù)在摘要中提及,只泛泛的說了下使用的方法,并不能體現(xiàn)“好壞”。
摘要也沒有特別好的點清楚問題的關鍵,應該用一兩句話直接點明問題的核心,點出所做工作的重要的意義。
2.公式
公式太多太亂,沒有和全文的整體脈絡和結(jié)構(gòu)適應,幾乎是“填鴨式”的完成了這部分論文,讓人覺得可信度極低,也沒有講清楚本文中的參數(shù)與公式的配合和關聯(lián)。同樣是動機問題,應該是精簡的我需要這個公式再去寫他,而不是為了論文有模型建立這部分內(nèi)容去硬編公式。同時,成員間應該協(xié)調(diào)溝通,避免無意義的公式,同時也浪費時間和論文篇幅。
3.對結(jié)果和圖片的解釋
這部分內(nèi)容和上述圖片問題我猜應該是獲得“二等獎”的主要原因。文中列舉了一堆數(shù)據(jù)和圖片,但并沒有相對應的文字去解釋說明圖片和結(jié)果的意義,應該多一些“從圖X可以看出......”,"根據(jù)圖X顯示......"等這樣的話,闡述一下結(jié)果,避免論文讓人摸不到頭腦,而單純丟了一堆數(shù)據(jù)。
4.倡議書
倡議書部分,應該更加具有煽動性,應該有激情,不要用說教的口氣。既要列舉出重要的數(shù)據(jù),也要通俗易懂、言簡意賅,要明確受眾和對象。
5.其他
論文中應該用嚴謹?shù)摹⒖茖W的、數(shù)學的語言去書寫,避免口水話,避免無效段落和無效文本,避免“我們”。
六、關于團隊合作
這次比賽中,由于時間、經(jīng)驗、其他事情等問題,團隊合作成分較少,導致某一人工作量較大,甚至身兼數(shù)職情況。在開賽前應明確分工,參加比賽應對應的學習相關的知識和技能。在互聯(lián)網(wǎng)+AI的時代,學習門檻大大降低,傳統(tǒng)建模形式也發(fā)生了很大的變化,分工不應該是傳統(tǒng)的建模、編程、論文,而應該同時推進,都會一些,才能跟上時代,否則在比賽中就是一個純浪費時間的存在。
賽題越來越傾向于數(shù)據(jù)的分析處理和更優(yōu)化算法的實現(xiàn),“Data Rich Information Poor”越來越滲透到各行各業(yè),加上大模型的發(fā)力,人應該更多的去做創(chuàng)造性的工作,而不能活在利用大模型的世界,要為我所用,要作為“工具”而不是作為“大腦”。
比較重要的一些技能,比如論文排版、python編程、matlab編程、數(shù)據(jù)繪圖、數(shù)據(jù)分析、論文書寫、查閱相關文獻、了解相關數(shù)學模型、數(shù)學公式編寫等等,都要努力的學習。無論是科研工作還是數(shù)學建模,都是有意義的。
自己也應該學一些基礎的東西,多多掌握一些硬本領和技能,在“百年未有之大變局”和“技術浪潮”中保持不被淘汰的能力,自信的、不斷調(diào)整的去面對更新的世界。
七、關于工具
1.mathpix,公式神器,好用,收費,暫未找到綠色破解
2.doc2x,公式mathpix國產(chǎn)平替,還行,稍顯臃腫,國產(chǎn)軟件任重道遠
3.cnsknowall,畫圖,線上給excel數(shù)據(jù)直出,新會員免費,部分死板
4.ppt,流程圖、結(jié)構(gòu)圖,還得是他。
5.AxMath,公式,需自己輸入,挺好,就是費時間,免費
6.SPSS,數(shù)據(jù)分析,后期才嘗試,下次再玩
7.Python,全程Python實現(xiàn),生產(chǎn)力工具王者,不會還有人不會有Python吧,不會吧 ^ _ ^
總結(jié)
收獲很多,獲得二等獎已經(jīng)符合預期,從頭到尾完整的解決一個問題很有成就感,也對鍛煉自己能力和思維很有幫助。
我不推崇熬夜比賽的行為,但最后還是熬了兩天夜和一整個通宵,在13號樓從白天坐到白天,也直接見到了早餐六點鐘的校園,和師姐去食堂吃了一頓真正的“早”餐,騎著車趕回宿舍便回去倒頭大睡,下午1點還有一個課程答辯還沒準備。盡管過去了快兩個月,那種既興奮又疲憊,心臟既猛烈跳動又想宕機的感覺,還如同昨日。
騎車回去的路上,跳動的心臟和吹來的風糾纏在一起,我想這可能就是“生命”的磅礴,或者說“青春”的記憶?也可能是自作多情的“牛馬”和“沒什么意義”的勞動。我一直想做,做有意義的事,可往往宏大的意義在個人面前顯得如此渺小。
不過管它怎么說,只不過,再也沒那么早的,吃過那么好吃的早餐了。