海洋学院学子获2021年“华为杯”第十八届中国研究生数学建模竞赛A...

近日，2021年“华为杯”第十八届中国研究生数学建模竞赛获奖名单公布，海洋学院2020级硕士生王祎硕、江宁，与航空航天学院2020级硕士生赵子恒所组成的“郎道”队从17962支参赛队伍中脱颖而出，荣获A题“相关矩阵组的低复杂度计算与存储建模”华为专项奖（全国前十名）、全国一等奖。

论文简介

“郎道”队3位同学就“相关矩阵组的低复杂度计算与存储建模”问题展开深入思考与讨论，仔细解读问题，寻找解答思想，完成一个又一个解答结点，顺利完成了从思考到解答，再到撰写论文的全过程，最终完成了题为“相关矩阵基于近似矩阵分解概率算法的计算与存储优化”的建模论文。

解答思想主要基于矩阵论、高等代数、一些实变函数和泛函分析理论及二叉树理论，解答工具基于MATLAB、PYTHON和JAVA。先后实现了模方法、聚类父子结点算法、随机奇异值分解算法、Strassen算法，改进的Strassen算法、基于Coppersmith-Winograd算法改进的Strassen算法和降维分块压缩算法，就压缩问题说明了可利用Huffman压缩方法来改变底层存储单元以实现无损压缩。

宿舍楼里攻坚克难

比赛时间为10月14日8:00—10月18日12:00。这4天里，“朗道”队3位同学在上海交通大学闵行校区X66宿舍楼讨论室开始了为期4天的攻坚战。

数学的学习是一个枯燥的过程，尤其是随着知识的深入，就会展现出抽象的特征，需要学习的人们发挥想象力和理解力。虽然三人热爱数学，在平时也进行了比较多的数学学习，但对于这次竞赛而言，如何将平日学到的数学知识加以应用到数学建模中，是他们遇到的最大的难点。

“挖掘相关矩阵组内部及相关矩阵组之间的联系，我们首先联系到矩阵奇异值分解的知识，前几个比较大的奇异值及与之对应的奇异向量能捕捉矩阵大部分的特征。结合一些实变函数和泛函分析、二叉树、矩阵分块乘法、升维降维理论及思想，利用三个编程工具MATLAB、PYTHON和JAVA编写代码。从提出解答算法到算法的代码实现可以说是第二大难点。撰写论文过程中，由于论文文字和图片太多，LATEX编译一次时间很长，一旦一个地方失误，就需要重新编译，这是我们遇到的第三个难点，虽然这种代码式写文章排版轻松好看，但以后还是决定用word去写文章。”

这4天时间里，每天的脑力与体力消耗让3位同学很是疲倦，但对他们来说收获也是巨大的。“在建模过程中，我们实现了相关数学知识与其应用的结合，这大大加深了我们对原数学原理的理解。”

科研知己，继续前行

3人的组队可以说是“命运的安排”。王祎硕和江宁是研究生同班同学，在日常学习和科研中就互相取长补短；赵子恒与王祎硕是高中隔壁舍友，研究生期间在交大重聚。“独学而无友，孤陋而寡闻”。借着此次建模之际，三位好学的好朋友聚集在一起，利用华为的平台对于之前的知识进行一个练兵与实战，做有意义能落地的项目，解决中国的“卡脖子”技术难关。

“朗道”这个队名的由来也具有深刻的涵义。3位同学本科均为物理相关专业，物理学界最后一位集大成者即为朗道。队名“朗道”表达了他们对于朗道先生的尊敬以及数学物理知识的热忱。同时，这个队名也不断鞭策他们“吾生知有涯，而知也无涯”，向朗道先生看齐，保持对科学的热衷与追求，在学习与实践中继续磨练心性，戒骄戒躁，不断前进。

参赛感悟

2019年的美赛，让我见识到了自己与数学计算机专业学生的巨大差距，我开始疯狂自学，大三大四去别的院听数学课，疫情也没有放松coding；在研一，我修完了研究生院开的6门数学课，均取得了好成绩，极大提升了分析问题的水平，结识了志同道合的朋友。未来的时代一定是数学与计算机的时代，数学永远不会过时，抽象思维与推理能力是人的核心竞争力。这次比赛最让我感动的是江宁偶染贵恙，还在坚持建模，给予思路；还有子恒有天晚上太过投入，忘却时间，被锁在了我们宿舍楼里，直接通宵继续编程。愿为江水，与君相逢，生命不息，数学不止！

—王袆硕

“生存的意义是什么？”是我每日反复自问的问题，寻不到答案，索性做一些自己觉得有趣的事情。我比较喜欢数学，或许是它的每一步需要证明，或许是看到了伟人们书写它推动进步，或许是它本身的抽象让我抓耳挠腮以至于让我觉得生存的真实。但疲于生活，我对较多数学的学习仅限于定理及其证明过程，有很多不懂的地方，更别提吃透或者进一步的应用了。参加建模比赛，是一个从问题升华到理论，进而理论指导实践的过程，这无疑磨合了我与相关数学知识的关系。当然数学浩如烟海，一生难以穷尽。难题名垂历史，恐非吾辈解答。唯前进尔！

—江宁

参与建模的四天虽然短暂，但是其间的每一天都是非常充实的。虽然每天都要查阅各种文献资料，修改一行又一行的代码，但是同知己好友一同钻研一个问题，相互质疑，寻求解答，彼此鼓励，这种共同探索的精神是我坚持下去的动力，或许这也是支撑无数科研工作者继续下去的理由。科研生活可能是平淡枯燥的，但是追求真理的道路确是充满光明的。比赛虽然结束了，但是希望我们三个人还有机会可以回到起点，重新出发，去追寻更遥远的梦。

—赵子恒

中国研究生数学建模竞赛作为教育部学位与研究生教育发展中心指导、中国科协青少年科技中心主办的


“中国研究生创新实践系列大赛”主题赛事之一，是一项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。2021年“华为杯”第十八届中国研究生数学建模竞赛由华南理工大学承办，由华为技术有限公司赞助。本届竞赛参赛对象是中国（含港澳台地区）高校、研究所的在读研究生（硕士生、博士生）和已获研究生入学资格的本科应届毕业生，以及国外大学在读研究生和国内大学在读留学研究生。