第17章:解题思路,他们能看懂吗?

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第17章:解题思路,他们能看懂吗?

 

林锋单人报名参加数学建模竞赛的消息,就像病毒一样,迅速在参赛新生们的小圈子里传开了。

“听说了吗?那个林锋,一个人报组队报名!”

“什么?他想一个人干三个人的活?他疯了吧!”

“数学建模要连续三天三夜不睡觉,查资料、建模型、编程、写论文,一个人怎么可能完成?!”

“呵呵,我看他就是被吹捧得太高,找不到台阶下了。报名装个样子,到时候随便交个东西,就说重在参与呗。”

张明远的“奥数之星队”里,他的两个队友也在群里嘲笑。

“笑死我了,这是我今年听过最好笑的笑话。他以为这是高中数学考试,一个人就能搞定?”

“太狂妄了,他这是在侮辱数学建模这项运动!明远哥,这次我们一定要用一份完美的论文,狠狠地教他做人!”

张明远看着群里的消息,脸上露出了稳操胜券的笑容。

他回复道:“不用理他,一个小丑罢了。我们集中精力,做好自己的模型,目标只有一个——冠军!”

他嘴上说着不在意,心里却乐开了花。

在他看来,林锋这种行为,无异于自寻死路。

一个人的精力是有限的,就算他数学理论再强,编程能力和论文写作能力,难道也逆天吗?

这次,他必输无疑!

竞赛,正式开始。

题目在周五下午六点准时公布。

所有参赛队伍,都聚集在各自的宿舍或实验室里,准备开始这场持续72小时的鏖战。

今年的题目,是关于“城市共享单车调度优化”的问题。

要求参赛者根据提供的大量真实数据(包括用户骑行轨迹、时间、天气、区域人口密度等),建立数学模型。

预测不同时间、不同区域的用车需求,并给出一套最优的调度方案,以解决“用车难”和“乱停放”两大痛点。

这是一个非常经典的,但又极其复杂的优化问题。

数据量庞大,变量众多,对模型的设计和算法的要求极高。

题目一公布,所有竞赛队伍都哀嚎一片。

“我靠,这数据量也太大了吧!光是预处理就得搞半天!”

“这个模型怎么建啊?要考虑的因素太多了,天气、节假日、早晚高峰……头都大了!”

张明远的队伍里,也陷入了激烈的讨论。

“我认为应该用时间序列分析来预测需求量。”

“不行,时间序列忽略了空间分布。我建议用基于地理信息的神经网络模型!”

“这个算法太复杂了,72小时内我们根本跑不完!”

整个图书馆、自习室、新生宿舍,灯火通明,键盘的敲击声和激烈的争论声此起彼伏。

泡面、咖啡、功能饮料,成了未来三天所有参赛者的标配。

而林锋,却显得格外安静。

他的室友们,很识趣地跑去网吧通宵了,把整个宿舍空间都留给了他。

林锋坐在电脑前,看着屏幕上那密密麻麻的数据,眼神平静。

他没有像其他人那样,一上来就急着处理数据,或者讨论用什么模型。

他只是静静地看着,大脑在飞速运转。

在他那被【数学精通卡】改造过的大脑里,这些冰冷的数据,仿佛化作了一幅生动的、流动的城市画卷。

林锋能“看”到,城市早高峰时,无数道数据流从居民区,涌向地铁站和商业区。

深夜里,数据流又从娱乐场所,散向城市的西面八方。

他甚至能“看”到,一场突如其来的降雨,是如何瞬间改变整个城市的数据流向。

这些,是普通人需要用复杂的可视化件才能看到的景象,但在他眼中,却清晰如画。

“原来如此。”

半个小时后,林锋的嘴角,勾起一抹了然的微笑。

他终于洞悉了这团混沌数据背后,最底层的逻辑和规律。

林锋没有选择那些常规的、复杂的机器学习模型。

因为他知道,那些模型虽然看起来高大上,但对于这种多变量、强随机性的问题,效果并不理想,而且计算量巨大。

林锋选择了一个看似古老,却无比精妙的武器——流体动力学。

“如果,我把整个城市的共享单车,看作是一种特殊的、离散的‘流体’呢?”

“用户的骑行行为,就是驱动‘流体’运动的‘力场’。”

“而我要做的,就是建立一个描述这种‘流体’运动的偏微分方程组,也就是纳维-斯托克斯方程的变种。”

这个想法,可以说是石破天惊!

用描述飞机翅膀和水流的物理方程,来解决一个社会经济学问题?

这跨界也太大了!

如果把这个想法告诉任何一个数学或计算机教授,他们都会觉得是天方夜谭。

但林锋知道,这是最优解!

因为这套方程,天生就是用来描述复杂系统在时间和空间中演化的!

确定了思路,接下来就是实施。

这对于别人来说,可能是最难的一步,但对于拥有【数学精通卡】和【悟性光环】的林锋来说,却如同呼吸般简单。

林锋伸了个懒腰,打开了编程软件。

他的手指,开始在键盘上飞舞。

没有一丝停顿,没有一处犹豫。

一行行优雅而高效的代码,从林锋指尖流出,仿佛不是他在敲代码,而是代码主动流淌出来。

林锋没有用那些现成的、臃肿的数据库,而是自己手写了一个轻量级的数据处理引擎。

他也没有调用那些复杂的算法库,而是根据自己的“单车流体”模型,从底层开始,构建了一套全新的、独一无二的求解算法。

夜,渐渐深了。

其他队伍还在为数据清洗和模型选择而焦头烂额。

张明远的队伍,经过七八个小时的奋战,终于搭建好了一个初步的LSTM(长短期记忆网络)模型,开始用服务器集群,进行漫长的模型训练。

张明远揉着发红的眼睛,灌了一大口咖啡,脸上带着疲惫的笑容。

“总算步入正轨了!按照这个进度,我们明天下午就能出第一版结果!”他看了一眼对面楼,林锋宿舍的灯还亮着。

他冷笑一声:“哼,一个人,现在估计还在跟那几百万条数据死磕吧?真是可怜。”

他不知道。

就在他喝下那口咖啡的同时。

林锋,己经敲完了最后一行代码。

回车键。

整个程序,开始运行。

没有报错,没有警告。

电脑的CPU占用率瞬间飙升到100%,风扇开始狂转。

屏幕上,无数的数据流,开始以一种肉眼可见的速度,被处理、被计算、被整合。

十分钟后。

林锋的电脑恢复了平静。

一个清晰的、包含了几十张可视化图表和一份详细调度方案的结果文件,静静地躺在了桌面上。

林锋看了一眼时间。

从竞赛开始,到现在,只过去了西个小时。

他伸了个懒腰,打了个哈欠。

“搞定,收工。”

林锋甚至都没兴趣去写那份要求长达二十页的论文。

他首接把自己的核心模型思路、算法源代码和最终的结果文件,打包成一个压缩包,上传到了竞赛的提交系统。

然后在论文正文的部分,只留下了一行字:

“模型和代码就是最好的论文。看得懂的,自然懂。”

做完这一切,他关上电脑,爬上床。

在其他参赛学霸们还在通宵鏖战的时候,林锋己经酣然入睡了!


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