2022亚太杯数学建模(补赛)DE题思路模型代码

占个位置吧,开始在本帖实时更新赛题思路代码,文章末尾名片获取!ABC题已更新

持续为更新参考思路

赛题思路

会持续进行思路模型分析,下自行获取。

D题思路:

(比赛开始后第一时间更新)

E题思路:

(比赛开始后第一时间更新)

我们分享一下之前ABC题的思路

A题思路:

A题是一个模具结晶的建模分析问题,我们首先对给出的图像进行特征提取,来构建我们的温度时间曲线图;先对图像进行一个边缘检测,再进行轮廓跟踪和图搜索,并基于变换直方图选取阈值,最后考虑通过聚类分析来得到我们的表格数据,构建温度时间曲线图;代尔文我们还要对量化的不同特性进行时间序列建模,需要用到ARIMA来进行相应的预测,构建时间序列模型;第三问中要构建温度、熔化速率和结晶速率的关系,通过Avrima方程来构建一个结晶动力学模型,A题需要用到一定的专业知识,建议有一定建模基础的同学选择该题目。

B题思路:

B题稍微看了一下,有一定的难度,需要用到大量的物理公式,首先需要构建一个空气阻力学模型,根据能量守恒定理,我们的控制方程可以写为:

再引入气体的状态方程:p=ρRT(R为气体常熟,ρ为气体温度)

有点难度,后面更新一下!

C题思路:

C题就是数学比较开放的题目了,属于一个数据分析类题目,跟前两年的华为杯差不多,考察的也是全球变暖问题。更多内容文末名片查看

问题1.你同意有关全球气温的说法吗?使用2022_APMCM_C_Data。附件中的csv和其他您的团队收集的数据集,以分析全球温度变化。

a)你同意2022年3月全球气温的上升导致了比过去10年期间更大的上升吗?为什么或为什么不呢?

b)根据历史数据,请建立两个或两个以上的数学模型来描述过去,并预测未来的

全球温度水平。

c)使用1个(b)中的每个模型来分别预测2050年和2100年的全球气温。你们的模型是否同意2050年或2100年全球观测点的平均温度将达到20.00°C的预测?如果不是在2050年或2100年,那么您的预测模型中的观测点的平均温度何时会达到20.00°C?

d)你认为1(b)的模型最准确?为什么

然后第一问主要是一个数据的预处理和预测类问题,首先是数据的预处理,对于给出的温度数据均经过严格的质量控制和均一性检验,对个别缺失数据采用相邻站点线性回归方法进行插补,保证经过处理修正后的气象数据具有很好的连续性,然后可以基RClimDex软件对数据异常值与错误值进行过滤筛选(也可以直接筛除),以满足分析要求。

上面的公式为均一性检验

根据给出的数据,我们进行一个数据可视化处理,这里着重讲一下,亚太杯、包括美赛其实是很看重你的数据可视化能力的,图画的好不好,最终能够很大程度影响到你的成绩,这里推荐大家使用可视化工具tableau,比较简单好用,或者用python也可以,主要问题a就是通过对比来进行一个分析。

类似于上面的折线图就可以比较清晰的反映平均温度的变化

然后b是一个预测问题的话,推荐使用ARMA,比较适用,其他的像线性回归、灰色预测等等也可以用到。也可以使用LSTM模型来分析,这里我们用LSTM来求解一下,流程图如下:

LSTM 的气候变化时空数据关键信息提取及趋势分析模型求解过程如下:

Step1:原始数据输入

输入给出的各个国家温度时间数据图

Step2:数据集化

将原始数据进行输入时空数据集化作为程序自变量的输入:

T[ ( u , v )

Step3:M-K 非参数统计

输出趋势检验指标如下:

 输出突变趋势检验检验如下:

Step4:数据集输入 LSTM 气候时空趋势变化模型:

时空趋势模型通过 Python/matlab 进行程序实现,并且将 Step2 中的数据集输入程序。

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