近日,第二十一届“华为杯” 中国研究生数学建模竞赛落下帷幕,我校李宏然老师带领我校计算机工程学院研究生魏超、宋飞、王诺组成的团队取得了一等奖的好成绩。他们设计的数学模型,深入解析了地形与气候间相互作用在极端天气形成过程中的作用,并结合降雨量、土地利用的历史演化数据,从暴雨、地形和土地利用三个要素,识别、预测暴雨成灾的临界条件。
学以致用 揭开气候奥秘
“全球气候的变化是前所未有的,我们关注到,极端天气特别是暴雨频发对人类的生产生活造成了越来越难以忽视的影响。”魏超告诉记者,他们团队希望通过这次竞赛,将遥感地理数据的专业知识投入实践应用,利用数学建模识别灾害影响的脆弱地区,为解决实际问题贡献力量。
“ 比赛期间,每一分钟都非常珍贵。”魏超介绍道,按照竞赛规则,命题发布后,参赛队伍要在五天的时间内提交作品。“在有限的时间内,我们采取了解题编程与报告总结双线程同步进行的策略,对工作内容进行合理分配,每位成员都在其擅长领域发挥作用。”
在大家的共同努力下,团队创造性地将描述性统计与时空建模相结合,构建了多层级分析框架。例如,在极端天气模型中,他们引入地形起伏度与气候因子的耦合方程,定量刻画了山地地形对暴雨形成的放大效应。在灾害预测部分,通过机器学习算法挖掘历史灾害数据中的交互规律,确定了降雨强度、坡度阈值与土地利用类型的非线性组合作为成灾临界条件。最终,团队以GIS 平台为基础,生成了2025—2035 年暴雨脆弱区域的高精度预测地图,并设计了土地利用结构综合指数,从时空维度验证了模型的准确性与实用性。
以赛促学 实践中共成长
“此次竞赛学校共斩获了十一项大奖,这是学校多年以来重视培训、厚积薄发的结果。” 自去年七月起,学校便集中力量,对各个预参赛队伍开展专题培训,帮助学生快速成长提升,李宏然向记者介绍了赛前准备情况。
“‘华为杯’的命题内容往往与社会发展息息相关。”李宏然表示,通过此类赛事,学生能够将理论知识与实践能力紧密结合,在提升实操能力的同时,也培养了创新思维。“这促使学生关注社会发展,真正为社会带来福祉,也与学校加快建设高水平应用研究型大学的目标高度契合”。
“通过参与比赛,我们有机会接触到不同方面的现实问题并思考解决方法。”王诺感叹道,“在短时间内无论是专业技能、应变能力,还是团队协作能力、创新思维能力等,都能得到全方位的提升。”
“竞赛经历帮助我们积累了大量实战经验,加上老师的宽慰鼓励,心里的压力少了很多,我们真正做到了平常心。”大家围坐在一起激烈讨论,在一次次思维碰撞中寻求突破。面对堆积如山的资料和复杂的数据,他们不曾有过丝毫退缩。这段日子,成为了宋飞心中最宝贵的回忆。
驰而不息 深化竞赛成果
“华为杯”竞赛落下帷幕,但成员们并未因此止步,他们对作品进行了深入分析,发现了有待改进的地方。例如,模型中部分参数对数据噪声较为敏感,未来计划引入自适应优化算法提升预测的准确性;同时,预测地图的空间分辨率仍需提高,以支持更精细化的防灾规划。团队希望能够提升预测精度,突破当下灾害预测的瓶颈,在更多复杂环境变量下解决相关问题,进一步提高作品的实用性。
名不显时心不朽,再挑灯火看文章。百余日的夙夜匪懈,团队众人在坚定前进道路的同时,更向往未来之浩瀚星河。李宏然表示:“ 目光落到实处,关注社会发展,团队会以学赛结合的形式不断努力,取得更为亮眼的成绩。”
据悉,“华为杯”第二十一届中国研究生数学建模竞赛吸引了来自国内外 521家研究生培养单位的20247 队研究生(含国际赛道)参赛。我校在此次比赛中荣获全国一等奖 1 项、全国二等奖 6 项(理学院指导3 项、电子工程学院指导2 项、计算机工程学院指导 1 项)、全国三等奖 4 项(计算机工程学院指导3 项、电子工程学院指导 1 项),是我校参加该项赛事以来取得的历史最好成绩。