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山大研究生在“华为杯”第二十一届中国 研究生数学建模竞赛全国总决赛中获佳绩

作者:徐黎明 赵佳 摄影:张良收 杜昕哲 郭政 时间:2024-12-10 点击数:


12月6日至8日,由教育部学位管理与研究生教育司指导,中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心主办,山东大学承办的“华为杯”第二十一届中国研究生数学建模竞赛总决赛在山东大学中心校区举行。山东大学研究生荣获全国一等奖3项(含“数模之星”冠军1项)、二等奖47项、三等奖43项,学校获颁总决赛优秀组织奖。

在控制科学与工程学院马昕教授、王静教授的指导下,由控制学院研究生张良收、赵佳、王硕组建的“Lucky Dog”代表队的作品《基于多因素分析与深度学习的磁芯损耗建模》斩获“华为杯”第二十一届中国研究生数学建模竞赛“数模之星”冠军。团队围绕“数据驱动下磁性元件的磁芯损耗建模”这一赛题,针对跨越材料和多种工况的磁芯损耗预测模型进行研究,分别考虑了工作温度、励磁波形、磁芯材料、传输频率和磁通密度峰值对磁芯损耗的影响,基于LSTM网络构建出了多因素交互的双向LSTM神经网络模型,进而实现跨材料多工况条件下的磁芯损耗预测模型,进一步,应用构建的磁芯损耗预测模型,设计了基于理想点指导的非支配排序遗传算法,探究了磁性元件高能效最优条件,为进一步优化磁性元件最优工况提供指导以及电力电子设备集成化提供技术支撑。

在控制科学与工程学院闵哲教授、张海霞教授和朱文兴教授的指导下,由控制学院24级研究生杜昕哲、李晨、翟雨欣组成的“MMFreaks”代表队的作品《数据驱动下磁性元件的磁芯损耗建模》斩获本届研究生数学建模竞赛一等奖。团队围绕“数据驱动下磁性元件的磁芯损耗建模”这一赛题,深入分析了磁通密度的分布特征及不同励磁波形的形状特征,提取出能够反映这些特征的关键变量,建立了多种机器学习模型并选取最优模型进行预测。同时,团队对斯坦麦茨方程进行了创新性的温度修正,并提出了一种改进的多目标优化算法,用于磁性元件的性能优化设计。这一研究探索性地构建了磁芯损耗预测模型,并提出了优化设计的分析方法,为电力电子技术领域的磁性元件设计与研究提供了参考和借鉴。

在电气工程学院的张恒旭教授和工程训练中心的张颖老师的指导下,由电气工程学院研究生郭政、胡周悦、王超组建的“223研一数模小队”代表队的作品《基于调度功率分配以最小化主轴与塔架疲劳损伤的优化模型》斩获本届研究生数学建模竞赛一等奖。团队围绕“风电场有功功率优化分配”这一赛题,针对风电场中有功功率优化分配问题进行研究,首先分别对风机主轴和塔架的疲劳损伤程度进行建模量化,并以降低场站所有风机总体疲劳损伤程度为优化目标实现有功调度优化的实时求解,最后,进一步在考虑通信延迟和测量噪声的情况下提供了有功功率优化与求解的方案。

本届竞赛自2024年6月1日启动报名,来自全国523所培养单位的21795支研究生队伍、65385名在校研究生报名参赛,包含来自27所港澳台高校和海外高校的121名研究生报名参赛,参赛队伍数创历史新高。自2003年创办以来,经过二十一年的发展,累计参赛规模已突破50万人次。同时,竞赛首次开设了国际赛道,吸引俄罗斯籍、西班牙籍等研究生参赛,开启了竞赛国际化的新征程,进一步扩大了赛事影响力。经过814位专家委员会委员和特邀专家历时1个月的网上评审,126位专家为期4天的集中评审,最终评选出一等奖队伍242支(含华为专项奖一等奖队伍4支,二等奖队伍12支),二等奖队伍2742支,三等奖队伍3927支。此外,本届竞赛还评选出优秀组织单位55家,“先进个人”69人。

山东大学作为此次竞赛承办单位,高度重视研究生创新实践和科研实训,坚持以赛促研、以赛促创、以赛促改、以赛促用,不断完善研究生创赛育人体系。为做好竞赛参赛动员和组织培育,本年度研究生院、党委研究生工作部联合数学学院专门成立了大赛工作团队,针对性策划组织发动各培养单位研究生积极报名参赛,有效分析数据、助力科学决策,并成功举行了两次大赛执委会会议、培训教师学术交流会、命题会议、网络评审会议、集中评审会议。

决赛期间举办了赛题学术交流会,中国研究生数学建模竞赛专家组专家及命题人受邀出席,与各参赛队伍围绕本届竞赛赛题展开深入交流,共同研讨和分享参加竞赛的宝贵经验,拓宽了参赛师生在数学建模方面的创新思维与视野,使其对竞赛赛题的理解更为深刻。同时,有力促进了各参赛队伍之间的专业交流和经验互鉴,为竞赛营造了浓厚的学术交流氛围,激励着广大参赛师生在数学建模的道路上不断探索创新,勇攀学术高峰。决赛同期举办了“中国研究生科技中国行2024(济南站)”活动,来自全国各大高校的参赛师生走进山东高等技术研究院、国家超算济南中心、泉城省实验室、济南超级计算技术研究院、济南人工智能小镇等,深入探寻了国内外超算历史演变进程以及国家超级计算济南中心山河超级计算平台建设运营、超算应用生态与超算互联网建设、算力赋能数字强省建设等相关情况。不仅让参赛师生们近距离接触到了最前沿的科技发展动态,加强了产学研紧密联系,也充分展示了济南市创新能力和独特魅力,为济南数字经济发展注入新的生机与活力。

中国研究生数学建模竞赛是“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一,是面向在校研究生进行数学建模应用研究的学术竞赛活动,是广大在校研究生提高建立数学模型和运用互联网信息技术解决实际问题能力、培养科研创新精神和团队合作意识的大平台。山东大学将以研究生高水平学科竞赛为契机,扎根中国大地,瞄准世界科技前沿,面向国家重大需求,携手国内各大高校、优秀企业,开展政产学研用协同创新,推动竞赛成果向新质生产力转化,提升人才自主培养质量,努力造就数学拔尖创新人才,加快培养担当民族复兴大任的时代新人,引导广大研究生通过应用创新攻克技术难题、解决实际问题,助力教育、科技、人才一体化推进的生动实践。

责任编辑:陈俊琛 张玲雨 任鹏迪

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