2023美赛赛题的一些体会分享
开赛了,我也看一看题目,简单和大家分享一些理解,记得别尽信那些公众号or付费思路,割韭菜就逮着很多第一次参赛的人。我主打的就是实在,给大家分享一些干货经验实实在在帮助大家。
A题:受干旱破坏的植物群落
不同种类的植物对胁迫的反应方式也有所不同。例如,草原对干旱相当敏感。干旱发生的频率和严重程度都有所不同。大量的观察表明,不同物种的数量在植物群落连续世代适应干旱的循环中起着重要作用。在一些只有一种植物的群落中,接下来的世代并不像有四个或更多植物的群落中的单个植物那样很好地适应干旱条件。这些观察结果提出了许多问题。例如,一个植物群落从这种局部生物多样性中获益所需的最小物种数量是多少?随着物种数量的增加,这种现象是如何扩大的呢?这对一个植物群落的长期生存能力意味着什么?
考虑到干旱适应性与植物群落中物种数量的关系,你的任务是探索和更好地理解这一现象。具体来说,你应该:
1.开发一个数学模型来预测一个植物群落在暴露在各种不规则的天气周期下时是如何随时间变化的。包括降水应充足的干旱时间。该模型应该考虑到在干旱周期中不同物种之间的相互作用。
2.探索你可以从你的模型中得出关于植物群落和更大环境的长期相互作用的结论。考虑以下问题:群落需要多少种不同的植物物种才能受益,以及随着物种数量的增长会发生什么?群落中的物种类型如何影响你的研究结果?在未来天气周期中,干旱发生频率和变化的影响是什么?如果干旱不那么频繁,物种的数量对总体种群也有同样的影响吗?污染和栖息地减少等其他因素会如何影响你的结论?你的模型表明应该做些什么来确保植物群落的长期生存能力,以及对更大的环境有什么影响?
不出意外,好几年A题都和生物相关,需要自己收集数据,这个应该用中国草原的数据也可以。肯定还是要找到合适的微分方程来求解,不能只用一些数据分析(如相关)的方法,去知网查找一些文献应该可以得到一些启发。有一些做数据分析的文献,会给你一些大概的印象,比如到底什么对群落影响比较大。 极端干旱事件后,土壤水分与养分等关键资源 极度下降,物种间竞争增强,植物迅速占据并利用资源[4, 5]。在长期的进化过程中,草原植物对干旱和半干旱的水分资源波动进化出了各自的适应策略, 能够通过改变自身的形态和生理机能提高水分利用 效率,适应不同的水分状况,提高自身的竞争能力 与生态适应性[6]。在面临极端干旱干扰时,不同物种将采取不同适应策略来应对极端干旱事件[7]。有种选择将更多的资源分配到地上部分用于防御环境 胁迫(逃避策略),而有些物种将更多的资源贮存于根部用于干旱过后的再生长(忍耐策略)。在干旱发生后,由于忍耐策略物种的超强再生恢复力,逐渐排挤逃避策略的物种,从而成为群落的优势种[8]。

用知网的句子检索可以更方便检索到微分方程的内容,比如搜索草原群落+微分方程,可以查到关于草原群落的微分方程模型,也查到有偏微分方程模型,这些未必包含题目问的所有参数,你可以自己根据对文献的理解进行建模,合理即可,也可能会用到数据分析的模型,比如聚类。

B:重新想象马赛玛拉
肯尼亚的野生动物保护区最初主要是为了保护野生动物和其他自然资源。肯尼亚议会通过了2013年通过的《野生动物保护和管理法案》,以提供更公平的资源共享,并允许基于社区的替代管理努力[1]。此后,肯尼亚增加了修正案,以解决立法中的差距,为违反者[2]提供更明确的治理、财政和惩罚。
专注于一个大型游戏保护区,马赛马拉,你的任务是确定替代方法来管理公园当前边界内外的资源。具体来说,你应该:
考虑并推荐当前保护区内不同地区的具体政策和管理策略,以保护野生动物和其他自然资源,同时平衡生活在该地区的人们的利益。这些政策和战略应有助于减轻居住在保护区附近的人们失去机会的影响,并尽量减少动物和被保护区吸引的人之间的负面互动。
开发并描述一种方法,以确定哪些政策和管理策略将产生最好的结果。你的报告应该讨论如何对你的方法得出的结果进行排名和比较。一定要包括对用于预测动物和人之间互动的模型的描述和分析,以及在保护区内和周边地区由此产生的经济影响。
根据你提出的计划,提供关于你的建议将产生的长期趋势的预测。分析并提供对可能的长期结果的确定性和影响的估计。您还应该描述如何将您的方法应用于其他野生动物管理领域。
最后,为肯尼亚旅游和野生动物委员会提供一份两页的非技术性报告,讨论你提出的计划及其对保护区的价值。
参考[1]野生动物保护和管理法案。肯尼亚共和国,肯尼亚公报增编No.181(第No.47号法令),2013年。[2]《野生动物保护和管理法》(2013年第47号)。法律通知,No.,155。肯尼亚共和国,肯尼亚公报增编第141号(第No.47号法令),2020年。
参考文献的法案还是要看的,了解当前保护区内不同地区的具体政策和管理策略,数据查找可能会比较难,因为确实不知道怎么查。这个问题我觉得很有可能没有现成的模型,建立的模型我觉得可能会用到元胞自动机等算法,肯定还是要栅格化的,就像21年B一样。排名和比较可以建立一种权衡不同指标的评分,预测也是根据之前的模型来,不要用时间序列的预测。
C:预测Wordle结果
Wordle是《纽约时报》目前每天提供的一个流行的谜题。玩家试图通过六次或更少的时间猜测一个五个字母的单词来解决谜题,每次猜测都会得到反馈。对于这个版本,每个猜测都必须是一个真实的英语单词。不被比赛认定为文字的猜测是不允许的。Wordle越来越受欢迎,游戏版本现在有60多种语言。
《纽约时报》网站上的Wordle说明指出,在你提交文字后,瓷砖的颜色将会改变。黄色平贴表示该贴中的字母在单词中,但它在错误的位置。绿色的贴表示该贴中的字母在单词中并且在正确的位置。一个灰色的贴图表示该贴图中的字母根本不包含在单词中(见附件2)[2]。图1是一个示例解决方案,在三次尝试中都找到了正确的结果。
玩家可以在常规模式或“硬模式”下玩。Wordle的硬模式让玩家的游戏更加困难,因为一旦玩家找到了一个单词中正确的字母(平铺是黄色或绿色的),这些字母必须在随后的猜测中使用。图1中的示例是在硬模式下播放的。
许多(但不是所有的)用户都在推特上报告了他们的分数。对于这个问题,MCM已经生成了2022年1月7日至2022年12月31日的每日结果文件(见附件1)。这个文件包括日期、比赛号码,一天的单词,报告分数的人数,球员的数量在硬模式,和猜测的单词在一次尝试,两次尝试,三次尝试,四次尝试,五次尝试,六次尝试,或无法解决谜题(由X)。例如,在图2中,2022年7月20日的单词是“陈腐的”,结果是通过挖掘Twitter得到的。虽然图2中的百分比总和为100%,但在某些情况下,由于四舍五入,这可能不是真的。
要求纽约时报要求您对此文件的结果进行分析,以回答几个问题。
报告的结果的数量每天都在变化。开发一个模型来解释这种变化,并使用您的模型为2023年3月1日报告的结果数量创建一个预测区间。单词的任何属性会影响在硬模式下播放的分数的百分比吗?如果是,如何处理?如果不是,为什么不呢?
对于未来日期的给定未来解决方案词,开发一个模型,允许您预测报告结果的分布。换句话说,来预测未来一个日期的(1、2、3、4、5、6、X)的相关百分比。你的模型和预测有哪些不确定性?举一个你在2023年3月1日预测怪异这个词的具体例子。你对你的模型的预测有多有信心?
开发和总结一个模型,按难度分类解决方案词。识别与每个分类关联的给定单词的属性。使用你的模型,怪诞这个词有多难?讨论你的分类模型的准确性。
列出并描述了这个数据集的其他一些有趣的特性。
C是一个游戏的问题,提供了数据,B站上有人解析过这个游戏的事情,跟博弈论有关,可能会用到NLP。不过这个问题估计选的人不会太多,可能想做好不容易,因为需要一些算法的积累。确实不太容易,不过这个做得好的话拿好的奖项肯定没问题。
D:优先考虑联合国的可持续发展目标
联合国(UN)已经制定了17个可持续发展目标(SDGs)。实现这些目标最终将改善世界各地许多人的生活。这些目标并不是相互独立的。因此,通常在某些目标中获得的积极收益会对其他目标产生影响(积极的或消极的,有时两者都有)。这种相互联系使实现所有目标成为一个流动的过程,可以考虑资金限制和其他国家和国际优先事项。此外,技术进步、全球大流行病、气候变化、区域战争和难民流动的影响也对许多目标产生了严重影响。
探索目标之间的关系:建立一个包含17个可持续发展目标之间的关系网络。•使用个别的可持续发展目标,以及您的网络结构,来设置优先级,以最有效地推进联合国的工作。你是如何评估每个优先级的有效性?如果你的优先事项被启动,在未来10年里还能有什么合理的目标呢?•如果实现了其中一项可持续发展目标(例如,没有贫困或没有饥饿),那么由此产生的网络的结构将是什么呢?此成就将如何影响您的团队的优先事项?是否有其他目标应该被纳入或建议给联合国纳入?•讨论技术进步、全球流行病、气候变化、地区战争和难民运动或其他国际危机对您的团队网络和团队优先级选择的影响。从网络的角度来看,这对联合国的进展有什么重大影响?•讨论您的网络方法可能如何帮助其他公司和组织设定其目标的优先级。
联合国可持续发展目标[1]目标1:没有贫困目标2:零饥饿目标3:健康和幸福目标4:质量教育目标5:性别平等目标6:清洁水和卫生目标7:负担得起和清洁能源目标8:体面的工作和经济增长目标9:工业、创新和基础设施目标10:减少不平等目标11:可持续的城市和社区目标12:负责任的消费和生产目标13:气候行动目标14:水下生活目标15:土地上的生活目标16:和平与正义强大的机构目标17:伙伴关系实现目标
D题肯定要用图论的知识,这个问题需要大量的数据,非常大量,模型也几乎没有现成的可以借鉴,需要自己创立。可能查找数据的工作会占用很大一部分时间。一方面根据题目要求搜索相关网站,另一方面github上的大神整理的一个非常全面的数据获取渠道,包含全球近40个国家的农业、能源、气候、金融等等各个细分领域的数据库资源,自然科学和社会科学的覆盖都很全面。
E: 光污染
光污染是用来描述任何过度或不良的使用人工光。一些我们称之为光污染的现象包括光侵入、过度照明和光杂波。这些现象最容易被观察到,因为太阳在大城市落山后就会在天空中发光;然而,它们也可能发生在更偏远的地区。光污染改变了我们对夜空的看法,对环境有影响,也影响了我们的健康和安全。例如,植物的成熟可能会被延迟或加速,野生动物的迁移模式也会受到影响。过多的人工光线可能会混淆我们的昼夜节律,导致睡眠质量差,也许还可能导致身心健康问题。由人工照明灯引起的眩光可能会导致一些机动车辆事故。
社区官员或地方团体可实施干预策略,以减轻光污染的负面影响。然而,人工光有积极和消极的影响,以不同的方式影响不同的地点。例如,为了避免上述光污染的负面影响,一些社区选择了低光社区,这反过来可能会导致犯罪率的增加。光污染的影响可能取决于该地点的发展水平、人口、生物多样性、地理和气候等因素。因此,评估任何干预战略的影响程度和潜在影响都必须根据特定地点进行调整。
要求COMAP的照明控制任务(ICM)正致力于提高人们对光污染影响的认识,并制定干预策略,以减轻这些影响。为了支持ICM的工作,您的任务是解决测量和减轻不同地点的光污染的影响,包括人类和非人类的关注。具体来说,你应该:
开发一个广泛适用的度量标准来确定一个地点的光污染风险水平。将您的度量标准并解释其结果应用于以下四种不同类型的地点:受保护的土地位置、农村社区、郊区社区和城市社区。描述三种可能的干预策略。讨论执行每项战略的具体行动,以及这些行动对一般光污染影响的潜在影响。选择您的两个位置,并使用您的度量来确定哪种干预策略对它们最有效。讨论所选择的干预策略如何影响该地点的风险水平。最后,对于您确定的一个地点及其最有效的干预策略,制作一份1页的传单来推广该地点的策略。
对于光污染的研究确实不多,最大的问题还是收集数据的问题,收集的多,你就能评估光污染和地区发展水平、人口、生物多样性等方面的相关性,可以用到主成分分析、线性回归什么的,主要还是评价问题。但是确实数据收集量不小,而且光污染的数据不知道好不好收集。1页的传单尽量图文并茂,图片渐变什么的都用上。

F: 绿色GDP
国内生产总值(GDP)可以说是衡量一个国家经济健康状况的最著名和最常用的衡量标准之一。它经常被用来确定一个国家的购买力和获得贷款的机会,为各国提出提高其国内生产总值的政策和项目提供了动力。GDP“衡量的是一个国家在特定时期内生产的最终商品和服务的货币价值;它计算一个国家境内产生的所有产出。“[1]这种计算如此重要且经常被引用的方法有利于今天的生产,而没有考虑为明天节约资源。例如,一个拥有丰富森林的国家可以通过砍伐树木和生产大量的木制家具来提高其目前的GDP。尽管有生物多样性的丧失和其他负面的环境后果,这个国家仍然可以这样做而不受到惩罚。同样,一个国家现在可以通过收获更多的鱼类来提高GDP,而不会对鱼类资源造成不可逆转的损害而受到惩罚。
因为GDP没有赞扬自然资源,也许它不是一个很好的衡量一个国家真正的经济健康状况。如果各国改变他们评估和比较其经济的方式,各国政府可能会改变他们的行为,促进更有利于地球环境健康的政策和项目。“绿色”GDP(GGDP),其中“绿色”指的是包含环境和可持续性的观点和因素,能成为比当前的传统GDP更好的衡量标准吗?
多边因素的变化是极具挑战性的。说服各国同意这个新的GGDP,而不是传统的GDP作为衡量经济健康的主要指标,可能是非常困难的。然而,如果这一转变引发了一场国家气候努力的全球运动,并在缓解气候危机方面取得了重大进展,那么,也许这场斗争是值得的。
要求你的任务是考虑世界承认GGDP是一个国家经济健康的主要衡量标准。我们应该期待哪些变化?这些变化会对环境产生什么影响呢?具体来说,你的团队应该:
有许多已经开发出来的计算GGDP的方法。如果你的团队认为,如果它取代GDP作为经济健康的主要衡量标准,它可以对气候缓解产生可衡量的影响。如果采用您所选择的GGDP作为一个国家经济健康的主要衡量标准,则建立一个易于防御的简单模型来估计对气候缓解的预期全球影响。如何衡量全球社会的影响要由你来决定。用GGDP替代GDP可能会遇到阻力。确定您的模型是否表明在全球范围内的转换是值得的,比较气候缓解影响的潜在好处和取代现状所需的努力的潜在缺点。解释你的推理,并用你之前的全球影响分析来支持你的答案。选择一个国家,并对这种转变可能如何影响他们提供更深入的分析。例如,从现在(在当前的GDP下)到采用GGDP之后,他们在如何使用或保存自然资源方面会有什么具体的变化?考虑到这些国家目前的经济状况和它们支持子孙后代的能力,这些变化对这个特定国家有益吗?确保你的分析明确地与GDP和GGDP的计算方式之间的变化挂钩。根据你针对特定国家的分析,给该国的领导人写一份一页的非技术报告,关于是支持转向GGDP还是拒绝转向,并维持GDP作为国民经济健康的主要衡量指标。
这里选择的国家最好是美国,F题政策的味道很浓,还是要懂一些经济政策之类的比较好写。这个我也不是很熟悉,我感觉得搜到一些基本的对GGDP的描述。还是要站在人类的角度来考虑和写作,这样复合美国人灯塔的特点。
分享几个大家问的最多的问题:
美赛时间如何安排?
比赛时间:2023年美赛将于北京时间2023年2月17日上午6点至2月21日上午9点进行。
提交方案截止时间:北京时间2023年2月21日 上午10:00
(建议8:30前交,不要拖到最后,邮箱可能出现问题,我当时6:00前就交了。)
·2.17早上七点起床,吃过饭后三个人先各自看题,自己翻译问题,谷歌翻译。同时进行文献查找、数据搜寻,8:30会议进行简单讨论,其实我当时9:00左右就已经选定题目了,我喜欢找文献参考多的题目,数据查找容易的题目。以四问的题目为例:
·2.17一天基本上都在讨论第一问方法的选择和实践,找准1-2篇硕博论文参考。论文手要做一些背景、问题重述、文献综述等的书写,第一天结束要有第一问明确思路,确保第二天完成第一问。关键词在知网上可以用句子搜索,高级检索。
·2.18进行第一问的推进,编程手实现的同时建模和写作要考虑下一问大致的思路。一定要注意进度,否则后面太紧张。
·2.19做第二问,同时也要考虑第三问的思路。
·2.20白天要基本完成除了最后的request之外的全部问题,在这中间论文手就要开始梳理论文的总体流程,为最后的摘要和request做准备。晚上三人就一起打磨论文,尤其是摘要,之前我也讲过好的摘要是怎样的。
·2.21早上提交论文。
全写完后翻译还是写一点翻译一点?
写作最好是写一段中文翻译一段,尽量别写完整的中文最后一晚上翻译,调整格式比较困难。我当时就没写中文文稿的,就是写一段中文翻译一段。可能需要语序和专业名词的调整。否则中文页数和英文页数不对应。
Word的使用还不清楚怎么办?
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网上有些参考思路,你怎么看?
网络上一些思路可以参考但不要照搬,因为不一定合适,而且千篇一律。花钱买论文买思路不可靠,尤其是买论文,容易被DQ。我去年B题网上都表示看不懂这个题,没有明确的思路。我当时就大胆做假设。说既然大家都看不懂,那我们就这么做。
美赛的数据怎么找
一方面根据题目要求搜索相关网站,另一方面github上的大神整理的一个非常全面的数据获取渠道,包含全球近40个国家的农业、能源、气候、金融等等各个细分领域的数据库资源,自然科学和社会科学的覆盖都很全面。https://github.com/awesomedata/

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论文页数写不到25页怎么办?
求解时就要考虑将论文内容尽可能扩充,比如做一些对比分析等,多做一些图,因为很多论文很难凑够总共25页的页数。模型建立前的一些准备也都可以写到论文里,美赛讲究由浅入深,可以写一些“废话”。
您的解决方案报告应以摘要表开头,然后是团队的解决方案。确保您的解决方案满足 25 页的限制要求。鼓励使用目录并计入页数限制。参考列表(或参考书目)、注释页和任何附录现在都计入页数限制,应包含在解决方案页之后。
比赛中论文手任务最重么?论文手需要懂建模么?
我的感觉是,懂建模的论文手更容易写出好的论文,否则就变成了翻译工具了,论文手也要头脑风暴,和其他二人一起讨论思路。论文毕竟是唯一评价,所以写好论文非常重要,具体可以看我的视频。
最后一些建议
美赛备战的有关视频都在我的B站:
一定要再看一下我赛前准备的视频,看完之后三个队友一起商量制定自己的计划,比如到时候用什么方式合作,文件名如何命名,每天大概作息是什么,用什么进行线上交流等等,编程手尽量提前准备一些算法代码,论文手用好我之前的模板(B站私信回复 美赛),试试O奖的图片,建模手着重看O奖的模型。
