學霸從數學建模開始 第十九章 參加會議

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    因為王建業提前打招呼的緣故，方舟很順的被利門口的值班室保安放了進來。

    和工科大多數實驗室都不一樣，整個樓里沒有機器的轟鳴聲，也沒有消毒水的味道，更沒有種類繁多的測量儀器。

    走在樓道里，兩邊幾乎聽不到任何聲音。

    另外這裡科研人員也少的出奇，方舟連上三層樓，只看見零星幾個研究員，且都年齡偏大。

    一路走到王建業的辦公室裡面，這裡便完全是一個數學家辦公室的陳設，整牆的書櫃，一個綠色的密碼櫃，幾張椅子，木質辦公桌上放著一台超薄的顯示器和一台小型印表機。

    此時對方手裡正拿著一摞資料正認真的看著。

    見到方舟進來，將手裡的資料隨手塞到右手邊的抽屜里，再拿出了方舟所寫的一文。

    名字聽起來屬實是有些口氣大了些。

    蒙特卡洛方法於二十世紀四十年代中期美國在第二次世界大戰中研製原子彈的「曼哈頓計劃」計劃的成員S.M.烏拉姆和J.馮·諾伊曼首先提出。

    數學家馮·諾伊曼用馳名世界的賭城—摩納哥的MonteCarlo—來命名這種方法，為它蒙上了一層神秘色彩。

    在這之前，蒙特卡洛方法就已經存在。

    1777年，法國數學家蒲豐提出用投針實驗的方法求圓周率π。這被認為是蒙特卡洛方法的起源。

    其基本原理如下：由概率定義知，某事件的概率可以用大量試驗中該事件發生的頻率來估算，當樣本容量足夠大時，可以認為該事件的發生頻率即為其概率。因此，可以先對影響其可靠度的隨機變量進行大量的隨機抽樣，然後把這些抽樣值一組一組地代入功能函數式，確定結構是否失效，最後從中求得結構的失效概率。

    蒙特卡洛法正是基於此思路進行分析的：

    設有統計獨立的隨機變量Xi，其對應的概率密度函數分別為fx1，fx2，，fxk，功能函數式為Z=g。

    首先根據各隨機變量的相應分布，產生N組隨機數x1，x2，，xk值，計算功能函數值Zi=g，若其中有L組隨機數對應的功能函數值Zi≤0，則當N→∞時，根據伯努利大數定理及正態隨機變量的特性有：結構失效概率，可靠指標。

    無論是發明人還是所應用的領域，都站在了世界科學的頂點。

    由於科學技術的發展和電子計算機的發明，因為它以概率統計理論為基礎，依據大數定律，利用電子計算機數字模擬技術，廣泛被應用於解決一些很難直接用數學運算求解或用其他方法不能解決的複雜問題。

    在金融工程學，宏觀經濟學，計算物理學等領域的應用尤其頗深。

    而就在這項算法發明近八十年後的今天，一個本科生提出，要對蒙特卡洛算法進行推導，試圖說明，蒙特卡洛的過程還有其他更為方便，更為強大的運算過程。

    這對於從事概率學研究的人來說，不亞於學物理的人得知麥克斯韋方程組還有其他的變形，學化學的人得知阿倫尼烏斯公式可以進行更高參量的修正。

    但方舟的研究確實基於此，對於蒙特卡洛這一廣泛應用的模擬算法，方舟回去之後，在研究大量老式和新式人工智慧算法的基礎上，對原有的算法進行了改正，使之更符合計算機的運算習慣。

    原本蒙特卡洛算法的變量必須服從一定的概率分布，作為一種解決物理數學問題和系統性質分析的近似計算法，這一缺陷限制了蒙特卡洛在解決社會學問題上的計算。

    將其用在模擬道路交通狀態上時，因為其本身結構的限制，所有的小車變量具有了相當一部分概率分布，很難用於真實的模擬實際交通的極限情況。

    這也是當時方舟在答辯模擬時，無論如何變化，系統始終都能保持運行的最佳狀態緣故。

    並不是方舟設計的系統完美無缺，而是方舟設計的交通狀態本身就是在一個低密度的狀態。

    有時候，表現的太過於完美，本身就是一個問題。

    如果是別的評委，看了方舟的演示效果，可能會大肆稱讚方舟的論文成果。

    但是當評委席上坐的那個人是王建業時，對純數學、概率學等極為敏感的人來說，天生的數學感敏銳的察覺到了方舟演示中出現的數學問題，及時並嚴厲提出，要求方舟修改。

    亦或許如果答辯的學生換了一個人的時候，王建業也不會將這個問題提出來。

    普通的本科生，甚至研究生並沒有能對蒙特卡洛算法進行修改的能力，這要求在數學和計算機領域都有極高的基礎和天賦。

    方舟在王建業眼裡，就明顯具有這個能力。

    只見王建業笑著示意方舟坐在另一旁的椅子上，並將手裡的紙質稿件遞給了方舟。

    方舟雙手接過並不厚的論文初稿，翻開略微查看了一眼，右側寫著王建業對其做的批註。

    基本都是些小問題，比如句子結構和錯別字等。

    整篇文章最重要的論證和推導過程，並沒有多大問題。

    「你這篇文章我看過了，寫的不錯，這算是作為一名編輯的審稿意見，回去儘快發表，國際上的四大數學刊物隨便哪一個投都行，當然我個人建議是，不過這個審稿確實慢了一些。」王建業對著方舟說道。

    聽到這裡，方舟有些窒息。

    當然，是幸福的窒息。

    論國內工科各個專業發文章的難易程度，材料學最簡單，數學最難。

    材料學因為政策的傾斜和相關產業的不斷壯大，各大雜誌機構對材料學論文的需求與日俱增。

    材料學太容易創新，比如施加不同的壓力和溫度，說不定就能創造出一個新的材料，新的材料的研究肯定在新穎性上會占優勢的，所以在和同期投稿中往往能勝出一籌。

    nature和sce這兩個頂級期刊，材料學的比例可以占到百分之十六以上。

    而純數學研究的論文，在創新上的難度巨大。

    並且因為國別歧視的緣故，國內的研究人員每年在國際數學的四大期刊上發表的論文總數量不超過100篇，可見投中難度巨大，需要解決重大數學問題或開創數學新方向、新方法。

    如今有了王建業的認可，代表著方舟的論文有機會成為國內數學界最強百篇成果中的一篇，這對於科學界中名氣和聲望的提高是極為有利的。

    「謝謝教授。」方舟趕忙謝道。

    「今天叫你過來，主要是有其他事情，老薛應該已經和你說過了，你的數學建模論文已經從省內答辯推薦到了最後的專家組答辯，在下周，你們組需要去一趟帝都大學。當然，你一個人去也行，反正專家組答辯也問不出啥有用的問題來，另外兩個有她們，沒她們一個樣。」

    「以我對我孫女的了解，去了帝都遊山玩水都懶得去，估計就是到處吃吃喝喝。」

    「另外，還有一件事比較重要，我下周也會去一趟帝都，是一個工信部組織的數據學內部會議，允許帶一個學生，我想讓你去見識一下，你看怎麼樣？」

    聽到王教授的話，方舟受寵若驚。

    本身學術能力如此強的一位大佬，指出方舟的問題，並給方舟的論文做批註，這已經是莫大幫助。

    如今有會議，不帶自己的親傳弟子，而是想著方舟這個小輩，這是何等的榮幸。

    方舟頓時激動的就差以身相許，但還是抑制住情緒，主動問道：「和建模的答辯時間衝突嗎？第一次參加會議，我需要準備些什麼？」

    「不衝突，會議在答辯的三天之後，就做一個簡單的會議報告，會議的主題稍後我會打包發給你，你的發言時間不長，只有兩分鐘不到。」王建業認真的說道。

    再次詢問了幾句並答謝過後，方舟才起身離去。

    走到門口的時候，方舟突然想起來一件事，扭頭問道：「論文的指導老師我寫成您，還是並列一作更合適一點？」

    王建業聽到這話，先是愣了幾秒，隨後用奇妙莫名的表情看著方舟，嘆了口氣說道：「指導老師吧。」

    「好的。」方舟對王教授的嘆氣聲並不以為然，估計是在嫌棄自己發論文的經驗太少。

    畢竟之前的幾篇論文，要麼是河洛大學氣象學教授幫忙發表，要麼是學校數學系薛主任幫著給操辦了一切，像這樣由方舟自己來發論文的還是第一次。

    方舟走出了充滿學術氣息的仙宮大學天文系研究小樓，深呼吸了一口氣，看著眼前的天地似乎更為明媚了一些。

    回到新華大學，方舟先是找班主任請假，雖然有院長的特批，這個假條可批可不批，但是本著尊重的原則，方舟還是主動來到班主任的辦公室說明情況。

    因為要去帝都走一周的時間，所以這一周內的事情都要儘可能的安排妥當。

    藍橋杯的初賽結束之後第三天，進入決賽的名單就已經出來了，不過時間安排在了十月的月底，還要在方舟參加的會議之後，這倒不需要著急。

    挑戰杯校賽的安排雖然是在十一月之前交上開題報告即可，但從帝都歸來之後，事情還有很多，方舟還是先一步叫來了小隊的成員們一起開會，商討開題報告的書寫。

    挑戰杯的項目成員要求最多不超過八人，除了方舟自己宿舍內的五人和班長王澤華以外，方舟最多可再叫兩人。

    畢竟挑戰杯也是大學生四大賽事之一，既然已經決定了參賽，方舟還是想給比賽的舉辦方一點面子，在幾個同班同學划水的基礎上，勢必需要招兩個認真做事的人進來。

    方舟想了想自己認識的人裡面，對這方面經驗最豐富的莫過於周天星了，連忙給周天星打過去電話，詢問對方是否要加入他的隊伍。

    周天星作為經管學院創業經驗最豐富的學生，同時在大二參加的挑戰杯賽事中葉獲得了省級一等獎的榮譽，雖然已經大三，仍有無數的隊伍給其拋下橄欖枝。

    挑戰杯的賽事規定，一個人最多只能作為一支隊伍的負責人，並只能同時參加兩隻隊伍。

    這在一定程度上抑制了學神們互相刷競賽分的操作，但也會在一定程度上限制真正有創業能力人的發揮。

    周天星接到方舟的電話，問都沒問方舟的項目是什麼內容，二話不說選擇了同意加入。

    本次賽事，周天星自己作為負責人也帶隊參加了進來，同樣抱的是幫人刷競賽分的目的。

    還剩下最後一個隊伍成員，方舟猶豫了半天。

    同班的同學裡劉怡君算是熟識的一個，但是並不了解對方的水平，而且也沒有什麼好的理由，在已經加了這麼多同寢室同學的基礎上，方舟還是想找個有能力的人。

    王斯達不必多說，除了數學功底比較紮實以外，進來之後相比整日只會想著摸魚和吃飯。

    魏萊倒是一個靠譜的人選，既有一定的科研能力，又有很強的商業背景，對於創新創業這種事情，相比也能提供十分有用的幫助，重點是和方舟合作過很多次，除了生活上，在競賽上都會對方舟言聽計從。

    ...

    一下子，方舟還真沒找到比魏萊更靠譜的隊友。

    說是找隊友，其實更像是在找來給方舟幫忙製作挑戰杯策劃報告的工具人。

    電話里，魏萊只沉默了片刻，便同意了方舟的請求。

    晚上，方舟第一次召齊八人小組到教室里進行開會，宿舍里的幾人吃完飯有說有笑的一齊來到了教室裡面，周天星和魏萊則先後腳趕在召集的時間之前走到了教室里。

    等所有人到齊，方舟站在講台上用粉筆寫下了本次挑戰杯校賽的策劃題目。chaptere