现在需要他们的解决方案文件太solutions@为Word或PDF附件的电子邮件提交电子副本(汇总表和解决方案)队(由学生或者指导教师)。
COMAP的提交截止日期为2013年2月4日美国东部时间下午8:00,必须在收到您的电子邮件。
主题行
COMAP是你的控制
示例:COMAP 11111
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团队可以自由选择之间MCM问题MCM问题A,B或ICM问题C.
COMAP镜像站点:更多:
/undergraduate/contests/mcm/
MCM:数学建模竞赛
ICM:交叉学科建模竞赛
2013年赛题
MCM问题
问题A:终极布朗尼潘
当在一个矩形的锅热烘烤时的4个角落中浓缩,并在拐角处(以及在较小程度上在边缘处):产品会过头。
在一个圆形盘的热量被均匀地分布在整个外缘和在边缘处的产品不过头。
然而,因为大多数烤炉使用圆形平底锅的形状是矩形的是效率不高的相对于使用在烘箱中的空间。
开发一个模型来显示横跨平底锅平底锅不同形状 - 矩形之间的圆形和其他形状的外边缘的热量分布。
假设
1。
的宽度与长度之比的W / L的形状是矩形的烘箱。
2。
- 每个盘必须具有的区域A的
3。
最初,两个机架在烤箱,间隔均匀。
建立一个模型,可用于选择最佳的泛类型(形状)在下列情况下:
1。
适合在烤箱的锅,可以最大限度地提高数(N)
2。
最大限度地均匀分布热量(H),泛
3。
优化的组合的条件(1)和(2)式中的权重p和(为1 - p)被分配的结果来说明如何随不同的值的W / L和p。
在除了MCM格式解决方案中,准备一到两页的广告片的新布朗尼美食杂志突出自己的设计和结果。
问题B:水,水,无处不在
新鲜的白开水是在世界大部分地区的发展限制约束。
建立一个数学模型,为确定有效的,可行的和具有成本效益的水资源战略于2013年,以满足预计的用水需求,从下面的列表]中选择一个国家,到2025年,确定最佳的水战略。
特别是,您的数学模型必须解决存储和运动,去盐碱化和保护。
如果可能的话,用你的模型,探讨经济,物理和环境的影响,你的战略。
提供一个非技术性的立场文件,政府领导介绍你的方法,其可行性和成本,以及为什么它是“最好的的水战略选择。
”
国家有:美国,中国,俄罗斯,埃及,沙特阿拉伯
ICM问题
问题C:地球的健康的网络建模
点击下面的标题以PDF格式下载2013年的ICM问题。
您的ICM提交应包括一个第1页汇总表和您的解决方案不能超过20页,最多21页。
2013年ICM问题
地球的健康的网络建模
背景:社会是有兴趣在开发和使用模型来预测我们这个星球的生物和环境的健康状况。
许多科学研究得出的结论是,有越来越大的压力对地球环境和生物系统,但也有极少数的全球模型,以测试这些要求。
联合国支持千年生态系统评估综合报告发现,近三分之二的地球的生命支持生态系统,包括干净的水,纯净的空气,稳定。
气候是降低不可持续的利用。
人类被指责为许多这种损伤。
飙升的食品,淡水,燃料和木材的需求作出了贡献剧烈的环境变化,滥伐森林,空气,土地和水的污染。
尽管当地的栖息地和区域进行了大量的研究因素的影响,目前的模式不充分告知决策者如何省政策可能会影响到整个地球健康的。
许多模型忽略了复杂的全球因素,是无法确定的远射潜在的政策的影响。
而科学家们认识到在无数的复杂关系和交叉效应环境和生物系统产生影响地球的生物圈,目前的模型往往忽略这些关系,或限制系统的连接。
该系统的复杂性体现在多个交互,反馈回路,紧急行为,和即将到来的状态的变化或临界点。
最
近22国际自然写的文章知名科学家题为“走近地球的生物圈”的状态转变列出了很多相关的问题需要科学模型的重要性。
预测潜在的行星卫生系统状态的变化。
本文提供
两个具体的量化建模的挑战,他们要求更好的预测模型:
1)为了提高生物通过全球性的拥抱复杂的模型,预测地球上的相互关联的系统,包括当地条件的影响全球性的系统,反之亦然。
2)确定因素,可能会产生不健康的全局状态变化,并显示如何使用有效的生态系统管理,以防止或限制这些即将发生的状态的变化。
研究的问题是,我们是否可以建立的全球车型使用本地或地球的健康状况,预测潜在状态的变化,并帮助区域组成部分决策者设计有效的政策,根据他们的潜在影响地球上的健康。
虽然许多警告标志出现,没有人知道地球是真正接近全球的临界点,如果这种极端的状态是不可避免的。
自然的文章和其他许多人指出,有几个重要的元素在地球的生态系统(例如,本地因素的影响,全球性的影响,多维的工作因素和关系,不同时间和空间尺度)。
也有许多其他因素,可以被包括在一个预测模型 - 人类人口,资源和压力栖息地,栖息地改造,能源消耗,气候变化,土地利用模式,污染,生物多样性,海洋化学,大气化学,政治;模式,如社会动荡和经济的不稳定。
古生物学家研究与模拟生态系统的行为和反应在以前的灾难性的状态转移基于历史的定性和定量信息,从而可以提供背景为未来的预测模型。
然而,应该指出的是,人类的影响有在我们目前的生物圈状况显着增加。
要求:
你是会员的国际联盟建模(ICM)将很快
举办了一个题为“网络和地球的健康”和您的研究
领导者要求你提前车间进行建模和分析。
他要求你的团队做到以下几点:
要求1:建立一个动态的全球网络模型的某些方面的地球确定此条件下的局部元素的健康(你发展的措施)(网络节点)和适当连接(网络链接),以追踪关系属性效果。
由于这些效果的动态性质是重要的,这网络模型必须包含一个动态的元素,允许该模型预测该卫生措施的未来状态。
例如,节点可以是国家,大陆,海洋,栖息地,或任何组合的这些或其他元素共同构成了全球性的模型。
您的链接可以代表节点或环境的影响,或流量或繁殖的物理元件(如污染),随着时间的推移。
您的健康措施可能是地球上的任何元素的条件,包括人口,生物,环境,社会,政治,物理和/或化学条件。
是确保你的模型中定义的所有元素,并解释你的科学依据网络的措施,节点实体和链路属性,造型决定。
确定一种方法来设置任何参数,并解释如何可以测试您的模型如果有足够的数据。
什么样的数据可以用来验证或验证你的模型的有效性?(注:如果您没有必要的数据,
确定参数进行验证,不扔出去的模型。
您的主管意识到,在这个阶段,良好的创意思想和理论的重要验证基于数据模型)。
请确保您包括人的因素在您的建模和解释人类行为和政府政策可能影响你的模型的结果。
要求2:运行你的模型看看它是如何预测未来的地球健康。
您可以需要估计的参数,你通常会确定的数据。
(请记住,这仅仅是测试和了解你的模型的元素,而不是使用预测或决策)。
各种因素模型产生?预测状态的变化或临界点,在地球的条件吗?能否提供改变当地条件的全球性后果的警告吗?难道通知重要政策的决策者?你考虑到人的因素在你的措施和网络属性?
要求3:使用网络建模的强大的元素之一是能够分析的网络结构。
网络性能可以帮助确定关键节点或在模型中的关系?如果是的话,执行这样的分析。
你的模型是如何敏感缺少的环节或不断变化的关系?你的模型使用反馈回路,需要考虑的不确定性?数据收集问题是什么?请问您的模型反应,政府的各项政策,并可能从而有助于规划?
要求4:写了20页的报告(汇总表不计算在20个
页),说明你的模型,它的潜力。
一定要详细的长处和模型的弱点。
你的上司会使用您的报告中的一大主题即将到来的车间,如果是适当的和有见地的行星健康建模,会问你在即将举行的研讨会。
好运气在你的网络建模工作!
潜在的有用的参考文献包括:
安东尼·D. Barnosky,霍尔迪Bascompte,伊丽莎白 A. Hadly,埃里克·L.伯洛,詹姆斯·H.布朗,
,韦恩MIKAEL Fortelius M.盖茨,约翰·哈特,艾伦·黑斯廷斯,巴勃罗·马尔凯,新D.
马丁内斯,阿恩Mooers,彼得Roopnarine,Geerat Vermeij,迷迭香,约翰·威廉姆斯
吉莱斯皮,贾斯汀Kitzes,查尔斯·马歇尔,尼古拉斯Matzke,大卫·P.明德尔,埃洛伊雷维利亚,
亚当·B·史密斯。
的“走近状态转变在地球的生物圈”。
自然,2012,486(7401):52
DOI:10.1038/nature11018
Donella草甸,约根兰德,和丹尼斯·梅多斯。
“增长的极限”:30年
更新,2004年。
罗伯特·沃森(Robert Watson)和A.Hamid Zakri。
联合国千年生态系统评估综合报告,
联合国的报告,2005年。
美国加州大学 - 伯克利分校。
“即将引爆点的地球的证据。
”
科学日报,2012年6月6日。
网络。
2012年10月22日。