2026年5月9日,2026年美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)成绩正式公布。本届赛事我校共斩获F奖13项、M奖49项,而光电学院大学生公共项目实验室(以下简称“实验室”)学员集体组队参赛的47支参赛队伍荣获F奖2项、M奖4项,H奖14项,S奖24项,居学校兄弟院系前列。其中,2支队伍更以其卓越的建模能力、优秀的算法实现能力和地道专业的论文表达能力勇夺F奖,跻身全球顶级团队行列,充分展现了光电学子扎实的数学建模基础与创新实践水平。

本届美赛由6个赛题组成,内容涵盖智能手机电池消耗预测、月球殖民运输规划、天文数据建模、体育管理、建筑节能与生成式AI影响评估等多个方向。竞赛要求参赛队伍在有限时间内完成问题分析、模型建立、算法求解、结果检验和英文论文撰写,综合考察学生解决复杂实际问题的能力。
本届竞赛中,由光电学院24级本科生陈彦冰、贺博、林之正组成的队伍选择MCM A题,围绕智能手机电池耗电的“不可预测性”问题开展研究。团队成员分工明确:贺博担任编程手,负责多物理场耦合动力学微分方程组的编码实现,并通过可视化工具展示多维相空间与演化轨迹;林之正担任建模手,负责复杂系统数学建模、随机工况数据预处理和非线性特征信息挖掘;陈彦冰担任论文手,负责英文论文撰写、排版美化、概要流程图制作以及前期文献查找和引用。
该团队采用自激霍克斯过程与分数阶微积分为基础的动力学模拟架构,并引入基于最小熵产生原理的控制优化方法,构建了复杂随机环境下的智能手机电池消耗演变模型。团队从软件层任务负载出发,进一步融合底层电化学响应和热力学响应,实现了极端工况下剩余电量时间(TTE)生存概率的预测,并对智能手机热失控与电压骤降的拓扑分叉机制进行了研究,为物理感知操作系统的绿色调度与优化提供了建模参考。

另一支F奖队伍由光电学院24级本科生龚今成、莫刚林、皮俊涛组成。该团队选做MCM B题,针对未来人类月球殖民地建设中的资源运输问题,提出了一套兼顾成本、效率、风险与可持续性的协同运输方案。团队成员中,皮俊涛担任编程手,负责模型代码实现与算法优化,通过数值模拟求解多目标优化模型,并利用蒙特卡洛模拟对系统风险进行量化评估;莫刚林担任建模手,负责核心逻辑架构搭建,构建基于Logistic增长模型和技术学习曲线的动态预测模型,并运用熵权法结合TOPSIS算法处理多维决策问题;龚今成担任论文手,负责论文撰写、润色与排版,制作Pareto前沿面分析图及任务流程图,并撰写面向月球殖民管理机构的决策建议信。
围绕2050年开始的月球殖民地建设任务,该团队设计综合数学模型,对1亿吨物资运输过程进行优化。模型将太空电梯低成本、低排碳的优势与传统火箭高频次、成熟度高的特点进行协同,寻找两类运输方式的最佳混合比例。同时,团队将系统故障率分析纳入模型,通过模拟验证混合运输策略在面对系统失效时具有更强稳健性。针对殖民地初期的水资源物流及循环利用问题,团队进一步构建动态碳排放模型,结果表明,在保证建设进度的前提下,优化后的混合运输方案可将碳排放降低80%以上。该成果为未来深空探索后勤保障提供了有参考价值的数学支持与行动建议。

2026年美赛恰逢寒假伊始,实验室参赛师生主动放弃休息时间,全力投入备赛。实验室启动线上线下双线协作机制,线下邀请往届获奖学长分享交流,从选题策略、模型优化到论文撰写进行全流程指导;同时通过“实验室25级学员美赛参赛交流群”提供线上的问题解决途径,邀请往届学长召开线上经验分享讲座。双线并行,每个团队无论在放假后离校与否,都能获得充分而及时的指导。这无疑为每支队伍注入了“强心剂”,通过全体师生的不懈努力,最终斩获佳绩。



据悉,大学生公共项目实验室自2013年成立运行以来,一直坚持持续面向低年级学员开展《Matlab基础及应用》与《Python基础及应用》等软件培训课程,课程内容涵盖基础巩固、可视化专题、科学计算专题和项目实践等模块,并结合光电专业背景强化数值仿真与工程应用训练。近年来,实验室还围绕AI辅助编程、OpenCV基础和虚拟仿真平台等内容不断拓展训练形式,进一步提升学生分析问题、解决问题和团队协作的综合能力。
美国大学生数学建模竞赛始于1985年,是全球具有广泛影响力的数学建模赛事之一,注重原创性、团队协作与解决方案的合理性。本届竞赛中,实验室学员在多个赛题中取得突破,展现了光电学子将专业基础、数学方法与计算工具相结合的综合素养。未来,实验室将继续坚持“以赛促学、以赛促教”的育人理念,引导更多同学在建模竞赛和创新实践中提升能力、开阔视野、追求卓越。
作者:大学生公共项目实验室