數(shù)學(xué)建模 | HiMCM競賽是什么？HIMCM線上輔導(dǎo)有嗎？HiMCM培訓(xùn)輔導(dǎo)課表

美國高中數(shù)學(xué)建模競賽（High School Mathematical Contest in Modeling），簡稱HiMCM。該競賽是由美國的一個(gè)非營利機(jī)構(gòu)——美國數(shù)學(xué)及其應(yīng)用聯(lián)合會(huì)（COMAP）主辦的一項(xiàng)國際性的數(shù)學(xué)競賽活動(dòng)，是全球影響力最大的中學(xué)生數(shù)學(xué)競賽之一。

比賽采取論文評比方式，主辦方會(huì)給出具體的題目，同學(xué)們使用數(shù)學(xué)建模、編程等方式，建立數(shù)學(xué)模型，解決實(shí)際問題。

HiMCM要求學(xué)生從定量的角度分析研究一個(gè)實(shí)際問題，通過深入調(diào)查研究，了解對象信息，做出簡化假設(shè)，分析內(nèi)在規(guī)律，用數(shù)學(xué)的符號和語言作表述，也就是建立數(shù)學(xué)模型，然后通過計(jì)算得到的結(jié)果來解釋實(shí)際問題，并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。 

HiMCM賽制設(shè)置

 隊(duì)伍人數(shù)
由1-4名在校高中生組成，所有隊(duì)員必須來自同一所學(xué)校，配備一位指導(dǎo)老師。

關(guān)鍵日期節(jié)點(diǎn)

· 開放報(bào)名
預(yù)計(jì)2023年9月開放報(bào)名

· 注冊截止日期
美國東部時(shí)間2023年11月1日星期三下午2:00

· 比賽窗口打開
美國東部時(shí)間2023年11月1日星期三下午3:01

· 比賽窗口關(guān)閉
美國東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2023年11月14日星期二晚上8:00

· 解決方案報(bào)告截止日期
美國東部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2023年11月14日星期二晚上9:00

· 比賽結(jié)果公布時(shí)間
2024年2月1日或之前公布

 適合人群
HiMCM比賽非常考驗(yàn)學(xué)生們整體的數(shù)學(xué)思維、理工思維，以及論文寫作能力，綜合性很強(qiáng)，所以，以下方向同學(xué)均可參與：
1、數(shù)學(xué)方向
2、理工科方向
3、計(jì)算機(jī)方向
4、金融建模方向
5、金融經(jīng)濟(jì)方向
最終結(jié)果和參賽經(jīng)歷對這些專業(yè)申請都有幫助

HiMCM競賽流程

組織一個(gè)參賽隊(duì)伍

確保學(xué)生能夠使用計(jì)算機(jī)來完成文字處理工作，電子表格制作，會(huì)使用與圖形和幾何相聯(lián)系的動(dòng)態(tài)模型。此外，學(xué)生要會(huì)使用圖形計(jì)算器。

邀請一位參賽指導(dǎo)老師

一位合格的、理想的指導(dǎo)老師應(yīng)該經(jīng)常訪問COMAP網(wǎng)站(http://www.comap.com)，為他的學(xué)生尋找有關(guān)“模型”的產(chǎn)品。夏季的官方通訊包含上一年比賽優(yōu)勝隊(duì)的獲獎(jiǎng)?wù)撐幕蛘哒?nbsp;

監(jiān)護(hù)人授權(quán)書

所有參加比賽的學(xué)生的家長必須簽署家長/監(jiān)護(hù)人的授權(quán)書，確保他們孩子的工作成果可以做為HiMCM的一些活動(dòng)的實(shí)例或者培訓(xùn)材料使用。此外，獲得特等獎(jiǎng)的參賽隊(duì)的論文(或者摘要)將會(huì)在COMAP的通訊或其他地方出版。每個(gè)學(xué)生都必須下載并填寫這個(gè)授權(quán)書，簽過字的授權(quán)書需要包含在解決方案的文件里面。

 準(zhǔn)備論文

比賽賽題將在美國東部時(shí)間2023年11月1日星期三下午3:01發(fā)布，當(dāng)參賽隊(duì)準(zhǔn)備好以后，指導(dǎo)教師可以登錄網(wǎng)站獲取賽題。 

 比賽可以從A，B兩個(gè)題目中任選其一作答

· 可以使用任何無生命的資源，例如數(shù)據(jù)、資料、計(jì)算機(jī)、軟件、文獻(xiàn)、網(wǎng)站、書籍等。所有使用的資源需要注明引用來源。

· 參賽隊(duì)員不能與任何人（除了本隊(duì)隊(duì)員以外）討論或者獲取解題思路。也不能從本隊(duì)的指導(dǎo)教師或者其他人那里尋求解決問題的幫助。任何隊(duì)被發(fā)現(xiàn)與其他人討論了賽題或者給其他人提供有價(jià)值的信息的，都將被取消比賽資格。

· 類似這樣的要求主要是為了確保：每一個(gè)參賽隊(duì)伍都能夠在沒有其他人幫助的情況下進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的分析。部分解決方案是可以被接受的。沒有通過和不通過的分?jǐn)?shù)線，也不會(huì)提供數(shù)字形式的分?jǐn)?shù)，HiMCM的評委更感興趣隊(duì)伍的解題步驟和方法。

論文必須使用英文撰寫

解決方案必須以論文的形式提供，包括文字，圖形，表格和其他字面材料。非論文的形式不被接受，例如計(jì)算機(jī)程序。論文的每一頁頂部必須加入隊(duì)伍的控制編號和頁碼。學(xué)生、指導(dǎo)教師或者學(xué)校的名字不能出現(xiàn)在論文的任何地方。除了參賽隊(duì)的控制號以外，解決方案上不能包含任何能夠標(biāo)明身份的信息。任何不遵守以上規(guī)則的，將被取消比賽資格。

 解決方案注意事項(xiàng)

論文簡潔、有組織是非常重要的。摘要應(yīng)該提出主要的思路和結(jié)果。在適當(dāng)?shù)膯栴}上給出概括或重述。對所有的變量、假設(shè)、假說給出一個(gè)清晰的闡述。給出問題的分析、模型的構(gòu)建和證明。必須包括模型的設(shè)計(jì)，并且討論如何進(jìn)行模型測試。討論你的模型和方法的優(yōu)缺點(diǎn)將冗長的推導(dǎo)、計(jì)算或者實(shí)例放在附錄當(dāng)中，總結(jié)放在主報(bào)告中。結(jié)論必須在報(bào)告的主體部分明確聲明。  

在比賽期間，指導(dǎo)教師應(yīng)該完成下面的工作

通過輸入你的Email地址和密碼登錄競賽網(wǎng)站。輸入?yún)①愱?duì)員的姓名，并確保拼寫正確。選擇參賽隊(duì)要解決的賽題。打印一份控制頁和一份摘要頁。準(zhǔn)備并提交解決方案

 通過Email發(fā)送論文的電子版

· 每個(gè)參賽隊(duì)都需要發(fā)送一個(gè)參賽論文的電子版到solutions@comap.com。任何參賽隊(duì)員或者指導(dǎo)教師都可以通過這個(gè)郵件上傳。

· Email必須在美國東部時(shí)間2023年11月14日星期二晚上9:00之前發(fā)送到COMAP。在官方規(guī)定的截止時(shí)間之前沒有將論文發(fā)送到COMAP的參賽隊(duì)將被認(rèn)定為違反比賽規(guī)則，將被取消比賽資格。

· 在Email郵件的標(biāo)題欄中必須包含參賽隊(duì)的控制號。例如：TEAM 1234

· COMAP只接收PDF格式。Email中不用發(fā)送程序或者軟件，這些在評審中不會(huì)用到。每個(gè)Email郵件限制發(fā)送一個(gè)解決方案。學(xué)生、指導(dǎo)教師或者學(xué)校的名字不能出現(xiàn)在電子版論文的任何一頁上。電子版論文的第一頁應(yīng)該是參賽隊(duì)的摘要頁。注：附件不能超過17MB。

 總結(jié)

用自己的話重述問題。合理的假設(shè)，并且強(qiáng)調(diào)這些假設(shè)在解決問題中的作用，列出所有在模型中使用的變量。模型設(shè)計(jì)和模型改進(jìn)。模型檢驗(yàn)和靈敏度分析，包括誤差分析等。討論模型或者方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

2021年，HiMCM競賽吸引了來自20個(gè)國家及地區(qū)、303所國際高中、705支隊(duì)伍參賽，具備很高的可信度和全球認(rèn)可度。它是全球高中生領(lǐng)域中最權(quán)威，含金量最高的數(shù)學(xué)建模競賽。 

 

作為背景提升，HiMCM對于學(xué)生的學(xué)術(shù)能力、英語水平、數(shù)學(xué)運(yùn)用能力、計(jì)算機(jī)編程技能、思辨能力等都有著極大的幫助，尤其對科研感興趣，愿意投入時(shí)間做學(xué)術(shù)研究的高中生。

 

HiMCM競賽含金量極高，特等獎(jiǎng)(Outstanding Winner, 簡稱O獎(jiǎng))的獲獎(jiǎng)率每年不超過1%，并且優(yōu)秀的研究論文可以作為學(xué)術(shù)論文發(fā)表在國際權(quán)威期刊。 

 

HiMCM在美國、新加坡、香港等院校的錄取指標(biāo)中占首位，尤其是數(shù)學(xué)類、計(jì)算機(jī)類、商科類、工程類等專業(yè)的申請?？梢哉f是提前預(yù)定了美國藤校及QS排名前50世界名校的門票。

 

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犀牛HiMCM課程

 

犀牛教育專注數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物各領(lǐng)域全學(xué)科國際競賽，犀牛導(dǎo)師們都會(huì)根據(jù)孩子們的理解力，學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行教學(xué)調(diào)整，真正做到“因材施教””因勢利導(dǎo)“從而真正地幫助他們?nèi)ヌ嵘约旱哪芰?，培養(yǎng)學(xué)科思維，進(jìn)而提升分?jǐn)?shù)。

HiMCM課程亮點(diǎn)

簡單來說歸結(jié)為以下幾個(gè)要點(diǎn)：

• 導(dǎo)師學(xué)歷背景好、經(jīng)驗(yàn)足、方法好
• 教研不斷迭代優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容經(jīng)過嚴(yán)格把關(guān)
• 課程設(shè)置形成學(xué)員預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、?？嫉膫淇奸]環(huán)
• 精細(xì)定制、認(rèn)真落實(shí)、時(shí)刻關(guān)注，讓每位學(xué)員收獲【好成績】
• 教學(xué)上有針對性地布置任務(wù)，禁止無效以量代質(zhì)。
   

HiMCM課程設(shè)置

犀牛數(shù)學(xué)競賽課程由數(shù)學(xué)方向金牌導(dǎo)師帶隊(duì)，采用體系化教研的專業(yè)教材，將競賽知識(shí)點(diǎn)與國際課程知識(shí)點(diǎn)重新整合。

 

除了涵蓋數(shù)學(xué)競賽知識(shí)點(diǎn)外，還同時(shí)覆蓋ALevel/IB/AP課內(nèi)知識(shí)點(diǎn)，一舉多得！

 

國際數(shù)學(xué)競賽考試題型一直在創(chuàng)新的路上，同時(shí)題目的難度也在逐年上升。相信通過犀牛“有資料、有方法”的備考方案，幫助學(xué)生們高效拿下獲獎(jiǎng)證書！

 

 

 

課程大綱

X-NEW HiMCM

1.綜合掌握常見模型的方程求解

2.熱傳導(dǎo)模型的計(jì)算和方法拓展；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

3.轉(zhuǎn)移狀態(tài)矩陣，二叉樹模型

4.隨機(jī)微分方程，離散變量的處理

5.普通布朗運(yùn)動(dòng)，伊藤過程(Ito Process）

6.可解情況的綜合討論

7.球坐標(biāo)，廣義坐標(biāo)，簡單微分幾何

8.弦振動(dòng)的二階方程；流體力學(xué)問題

9.泊松分布，帕累托分布，其他偏度分布，概率密度函數(shù)

10.統(tǒng)計(jì)軟件的操作，常用回歸分析技巧

11.時(shí)域有限差分，網(wǎng)格法

12.有限元，大數(shù)近似常用辦法

13.蒙特卡洛，Bagging，AdaBoost, Bootstrap

14.梯度算法，Logistic Regression，Artificial Neural Network

15.根據(jù)學(xué)生的具體選題進(jìn)行針對性指導(dǎo)（生物工程，計(jì)量經(jīng)濟(jì)，機(jī)械，熱動(dòng)力，流體力學(xué)等）

16.如何查閱文獻(xiàn)，如何引用，如何快速找到自己所屬的領(lǐng)域，其他細(xì)節(jié)

17.數(shù)據(jù)處理，圖表展示的規(guī)范和科學(xué)性；常用數(shù)據(jù)處理手段和相關(guān)軟件的操作指導(dǎo)

18.摘要和總結(jié)展望的構(gòu)思技巧，如何表達(dá)研究過程的問題和待完善之處

19.總結(jié)