2024五一数学建模竞赛(五一赛)选题建议+初步分析

提示:DS C君认为的难度:B>A>C,开放度:A=B<C。

以下为A-C题选题建议及初步分析:

A题:钢板最优切割路径问题

l 难度评估:中等难度。涉及数学建模和优化算法,需要设计最优的切割路径方案。

l 适合专业:机械制造、工业工程、应用数学等专业的同学可能更容易理解并解决这类问题。

l 开放度:较高。题目中并未给出具体的算法要求,因此参赛者有较大的自由度来选择合适的优化算法。

l 可能用到的算法:动态规划、贪心算法、遗传算法等。

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

钢板切割问题是一个经典的优化问题,在工业生产中具有重要的应用。题目要求设计最优的切割路径方案,使得切割过程中空程的总长度最小化。空程指的是在切割设备进行一系列操作时,不产生切割效果的水平运动路径。题目提供了四个切割任务,每个任务都有不同的下料切割布局图,你们需要针对每个布局设计最优的切割路径。大家可以以以下方式进行建模:

1. 建立数学模型:首先需要将问题转化为数学模型。可以将钢板切割布局表示为一个二维网格,每个格子表示钢板上的一个位置,然后根据切割要求和限制条件,设计一个算法来确定最优的切割路径。

2. 切割路径设计:设计切割路径时,可以采用贪心策略或动态规划等方法,从钢板的一个端点开始,逐步确定切割方向和位置,直到切割完成。在设计切割路径时需要考虑空程的最小化,即尽量减少切割过程中的空转移动。

3. 空程总长度计算:在确定了切割路径后,需要计算空程的总长度。可以通过统计切割路径中每个切割动作的空程长度,并将其累加得到空程总长度。

大家可以采用动态规划算法来解决,它在中等规模的问题仍然具有较高的效率和准确度。后续将有更具体分析和代码、建模过程等。

B题:未来新城背景下的交通需求规划与可达率问题

l 难度评估:中等偏上。涉及到交通规划、路径规划等内容,需要综合考虑交通网络的复杂性以及突发情况对可达率的影响。

l 适合专业:交通运输、城市规划、应用数学等专业的同学可能更具优势。

l 开放度:中等。题目提供了交通网络和需求分配的情况,但参赛者需要设计有效的算法来计算可达率,并考虑突发情况对可达率的影响。

l 可能用到的算法:图论算法、网络流算法、路径规划算法等。

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

本题涉及未来新城的交通规划和可达率问题。随着城市化的不断发展,交通规划在新兴城市建设中变得尤为关键。在未来新城规划中,自动驾驶技术将成为交通出行的主导模式,这将彻底改变出行方式和城市规划的基础理念。题目要求将自动驾驶技术整合到一个特定未来新城的交通需求规划中,以期实现更高效、更可持续的城市交通网络。具体地,需要设计一个算法来计算特定起点到达指定终点的交通量,并根据路况和突发情况计算可达率。

本题可以采用路径规划算法来解决,建议使用最短路径算法。具体推荐大家使用 Dijkstra 算法或 A* 算法来计算最短路径和可达率。

l Dijkstra 算法:该算法用于计算图中从单个源点到所有其他节点的最短路径。首先初始化源点到各个节点的距离为无穷大,然后从源点开始,依次计算源点到各个节点的最短路径,并更新距离信息。最终得到源点到所有其他节点的最短路径长度。

l A 算法*:该算法是一种启发式搜索算法,结合了 Dijkstra 算法的最短路径搜索和启发式估计的优点。通过引入启发式函数来估计从当前节点到目标节点的距离,并结合节点之间的实际距离,能够更快地找到最短路径。

要注意的是,本题存在最优解,大家可以在最后和其他同学对对答案,这样能提高获奖概率。

C题:煤矿深部开采冲击地压危险预测

难度评估:中等偏上。涉及到煤矿安全和数据分析,需要从大量的监测数据中提取有效特征,并进行预测和预警。

适合专业:矿业工程、安全工程、数据科学等专业的同学可能更有优势。

开放度:中等。题目提供了监测数据的分类和特点,但参赛者需要设计有效的算法来进行数据分析和预测冲击地压的发生。

可能用到的算法:数据挖掘算法、机器学习算法、时间序列分析等。

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

题目背景与简单分析:

这道题目是比赛的热门题目,是很多同学在训练的时候经常做的题目类型了,属于数据分析类题目,同时也是团队擅长的题目。需要一定的建模能力,和其他赛事赛题类型类似,建议大家(各个专业均可)进行选择。这道题目开放度适中,难度较易,是本次比赛获奖的首选题目。推荐所有专业同学选择门槛较低且开放度也相对较高。

煤炭是中国的主要能源和重要的工业原料,但随着开采深度的增加,地应力增大,导致煤矿深部地压问题日益突出。其中,冲击地压是煤矿安全生产中的一个重要灾害之一,易造成严重的人员伤亡和财产损失。本题要求利用声发射(AE)和电磁辐射(EMR)信号的监测数据,预测深部开采过程中冲击地压的危险程度,以便进行预警和防控。

大家可以用以下步骤来做题:

l 数据分析和特征提取:首先需要对监测数据进行分析,提取有效的特征。可以采用数据挖掘和机器学习的方法,从监测数据中提取与冲击地压相关的特征,如声发射和电磁辐射信号的振幅、频率、时序特征等。

l 模型训练和预测:根据提取的特征,建立预测模型进行训练。可以选择适合于时间序列数据的模型,如循环神经网络(RNN)、长短期记忆网络(LSTM)等。模型训练完成后,可以用于对未来监测数据进行预测,以判断当前工作面或巷道是否存在冲击地压危险。

l 预警和防控:根据模型预测结果,及时对可能发生冲击地压的区域进行预警和防控措施。可以采取临时支撑、减速放顶、封闭工作面等措施,保障矿工的安全和矿井的正常生产。

这道题适合采用时间序列分析和机器学习算法来解决。推荐使用循环神经网络(RNN)或长短期记忆网络(LSTM)等深度学习模型来进行建模和预测。当然,也可以使用xgboost、随机森林等机器学习算法来进行预测,这里讲讲XGBoost ,这是一种集成学习算法,属于梯度提升树(Gradient Boosting Tree)的一种实现。它在各种机器学习竞赛和实际应用中广泛使用,具有优秀的性能和鲁棒性。结果会具有较高的精度,推荐进行使用。具体在本题中:

l 数据准备和特征工程:首先,你需要对监测数据进行处理和特征提取,包括数据清洗、缺失值处理、特征选择等。然后,将提取的特征作为模型的输入。

l 模型训练:利用 XGBoost 算法对处理后的数据进行训练。你可以调整模型的超参数,如学习率、树的深度、叶子节点的数量等,以优化模型的性能。

l 模型评估:使用交叉验证等方法对训练的模型进行评估,评估模型的性能和泛化能力。

l 模型应用:使用训练好的模型对未来监测数据进行预测,预测冲击地压的危险程度,并进行相应的预警和防控措施。

其中更详细的思路,各题目思路、代码、讲解视频、成品论文及其他相关内容,可以点击下方群名片哦!


http://www.ppmy.cn/devtools/26941.html

相关文章

深入浅出DBus-C++:Linux下的高效IPC通信

目录标题 1. DBus简介2. DBus-C的优势3. 安装DBus-C4. 使用DBus-C初始化和连接到DBus定义接口和方法发送和接收信号 5. dbus-cpp 0.9.0 的安装6. 创建一个 DBus 服务7. 客户端的实现8. 编译和运行你的应用9. 瑞芯微&#xff08;Rockchip&#xff09;的 Linux 系统通常会自带 db…

使用SDRPI运行openwifi和设置网口

目录 一 制作启动盘 二 使用串口的方式启动openwifi 三 无线连接 四 网口设置&#xff0c;有线连接 五 使用SSH登录 一 制作启动盘 在github上下载img文件&#xff0c;由于github上下载速度比较慢&#xff0c;我会上传网盘链接 githun下载img文件地址: https://git…

常见的 HTML 标准

常见的 HTML 标准 常见的 HTML 标准发布历史 HTML&#xff08;Hypertext Markup Language&#xff09;有多个版本和标准。以下是一些常见的 HTML 标准&#xff1a; HTML 2.0&#xff1a;于1995年发布&#xff0c;是 HTML 的第一个正式标准。HTML 3.2&#xff1a;于1997年发布…

自学Java要到什么程度才足够能力去实习和就业?

引言 Java&#xff0c;作为当今软件开发领域的主流编程语言之一&#xff0c;对于初学者而言&#xff0c;明确掌握到什么程度才能开始寻找实习和入职机会是至关重要的。这涉及到对Java知识体系的理解深度、技能掌握程度以及实际项目经验的积累。 本文将分别从实习和入职两个不…

SpringBoot @MockBean 导致ApplicationContext Reload带来的问题的解决方法

在基于SpringBoot的项目中&#xff0c;编写单元测试时&#xff0c;会遇到需要对一些被Spring容器管理的对象进行Mock的处理&#xff0c;但是这些对象可能被引用的比较多。这个时候可以使用 MockBean 来注释相关对象。 如下面的代码片段&#xff1a; package com.example.spri…

C语言如何实现⼆级指针对⼆维数组的操作?

一、问题 如何操作⼆维数组&#xff1f; 二、解笞 要更清楚地了解⼆维数组的指针&#xff0c;⾸先要掌握⼆维数组数据结构的特性。⼆维数组可以看成是元素值为⼀维数组的数组。假设有⼀个 3 ⾏ 4 列的⼆维数组a&#xff0c;它定义为&#xff1a; int a[3][4] {{1,2,3,4},{5,…

第三节课,功能2:开发后端用户的管理接口--http client -- debug测试

一、idea 中 Http client 使用 二、测试步骤&#xff0c;先进入主程序 2.1 先run &#xff0c;再debug 2.2 再进入想要测试的代码 2.2.1 进入测试的接口 三、程序逻辑 1&#xff09;用户注册逻辑&#xff1a;如果用户不存在再后端&#xff0c;看用户名&密码&校验码是…

VS code 同步odata服务

在做UI5得开发过程中&#xff0c;经常会出现odata需要更新 那么已经加载过得项目如何去跟新odata服务呢 可以通过如下步骤 1.右键打开应用信息 2.找到manage service models 3.点击编辑 4.选中 刷新并保存

实验8 NAT配置

实验8 NAT配置 一、 原理描述二、 实验目的三、 实验内容1.实验场景2.实验要求 四、 实验配置五、 实验步骤2.静态NAT配置3.NAT Outbound配置4.NAT Easy-IP配置 一、 原理描述 2019年11月26日&#xff0c;全球43亿个IPv4地址正式耗尽&#xff0c;这意味着没有更多的IPv4地址可…

idea No versioned directories to update were found

idea如何配置svn以及svn安装时需要注意什么 下载地址&#xff1a;https://112-28-188-82.pd1.123pan.cn:30443/download-cdn.123pan.cn/batch-download/123-820/3ec9445a/1626635-0/3ec9445a25ba365a23fc433ce0c16f34?v5&t1714358478&s171435847804276f7d9249382ba512…

基于语音识别的智能电子病历(一)

引子 A&#xff1a;“上周开年会了&#xff01;” 俺&#xff1a;“有啥新的动向&#xff1f;” A&#xff1a;“今年计划开发基于语音识别的智能电子病历。老板说这个算是国内首创&#xff01;” 俺&#xff1a;“嗯&#xff0c;俺做这个20多年了。” A&#xff1a;“语言…

对话访谈——五问RAG与搜索引擎:探索知识检索的未来

记一次关于RAG和搜索引擎在知识检索方面的对话访谈&#xff0c;针对 RAG 与传统搜索引擎的异同,以及它们在知识检索领域的优劣势进行了深入的探讨。 Q&#xff1a;传统搜索引擎吗&#xff0c;通过召回-排序的两阶段模式&#xff0c;实现搜索逻辑的实现&#xff0c;当前RAG技术也…

2024五一杯数学建模B题思路分析 - 未来新城背景下的交通需求规划与可达率问题

文章目录 1 赛题选题分析 2 解题思路详细的思路过程放在文档中 ! ! &#xff01;&#xff01;&#xff01;&#xff01;&#xff01;3 最新思路更新 1 赛题 B题 未来新城背景下的交通需求规划与可达率问题 随着城市化的持续发展&#xff0c;交通规划在新兴城市建设中显得尤为关…

GPT3 探索指南(二)

原文&#xff1a;zh.annas-archive.org/md5/e19ec4b9c1d08c12abd2983dace7ff20 译者&#xff1a;飞龙 协议&#xff1a;CC BY-NC-SA 4.0 第三部分&#xff1a;使用 OpenAI API 本节提供了使用 OpenAI API 与 Node.js/JavaScript 和 Python 的实际示例。然后&#xff0c;它通过…

go语言获取变量类型的4种方式

在go语言中我们常常需要获取某个变量的类型&#xff0c;其他语言如python可以使用 type(x), javascript中可以使用 typeof x 获取变量类型&#xff0c; Go 语言中我们也可以通过一下4种方式获取变量的类型。 1. 通过 fmt.Printf 的 %T 打印变量的类型&#xff1b; var x flo…

有状态和无状态登录

当一个设备&#xff08;客户端&#xff09;向一个设备&#xff08;服务端&#xff09;发送请求的时候&#xff0c;服务端如何判断这个客户端是谁。传统意义有两种认证方式&#xff1a;有状态认证、无状态认证。 有状态和无状态最大的区别就是服务端会不会保存客户端的信息。 …

Linux使用操作(一)

Linux创建链接的方式 在Linux中&#xff0c;可以给文件创建链接。链接的意思可以理解是快捷方式&#xff0c;它指向另一个文件或目录。 软链接 软连接&#xff08;也叫符号链接&#xff09;是一种特殊类型的文件&#xff0c;它指向另一个文件或目录 语法 ln -s 原文件路径…

Gson打印按照想要的key顺序

默认大家都知道这个吧&#xff1f; val gson GsonBuilder().setPrettyPrinting().create() log(gson.toJson(bean))它是用于将对象bean&#xff0c;转成json以后&#xff0c;能够比较漂亮的打印出json的结构。我常用的是如下4个函数。 //就是jsonStr&#xff0c;使用该函数来…

全志ARM-超声波测距

超声波测距模块是用来测量距离的一种产品&#xff0c;通过发送和收超声波&#xff0c;利用时间差和声音传播速度&#xff0c; 计算出模块到前方障碍物的距离 1.测距原理&#xff1a; 给Trig端口至少10us的高电平发送声波&#xff0c;Echo信号&#xff0c;由低电平跳转到高电平…

第二阶段 第二章 SQL

SQL介绍 学习目的 数据库 总述 数据库组织数据的形式