美赛MCM A赛题分析,助你更好的了解试题

美赛,即美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM),承载了深远影响和挑战性的使命。这一竞赛横跨多领域,覆盖经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全和未来科技等多个领域,展现着广度和深度的独特魅力。

一、美赛MCM问题 A  

资源的可利用性与性别比例问题

  尽管有些动物物种存在通常雄性或雌性之外的性别,但大多数物种基本上是雄性或雌性。尽管许多物种在出生时表现为1:1的性别比例,但其他物种会偏离均匀的性别比例。这被称为适应性性别比例变异。例如,美国短吻鳄的巢中孵化蛋的温度会影响其出生时的性别比例。

  七鳃鳗的角色很复杂。在某些湖泊栖息地,它们被视为对生态系统有重大影响的寄生虫,而七鳃鳗也是世界上某些地区的食物来源,例如斯堪的纳维亚、波罗的海和北美洲太平洋西北部的一些土著民族。
      海洋七鳃鳗的性别比例可以根据外部环境而变化。海洋七鳃鳗在幼虫阶段生长的速度决定了它们的性别。幼虫的生长速度受到食物供应的影响。在食物供应不足的环境中,生长速度会降低,雄性所占的比例可以达到种群的大约78%。在容易获得食物的环境中,已经观察到雄性所占的比例大约是种群的56%。

      我们的关注的重点是性别比例问题及其对当地条件的依赖,特别是对于海洋七鳃鳗而言。海洋七鳃鳗生活在湖泊或海洋栖息地,并迁移到河流上游产卵。任务是检查一个物种根据资源可用性改变其性别比例的能力的利弊。你的团队应该开发并检查一个模型,以深入了解生态系统中的相互作用。

需要考察的问题包括:

1、当七鳃鳗种群能够改变其性别比例时,对更大的生态系统有何影响?

2、这对七鳃鳗种群有哪些优势和劣势?

3、七鳃鳗性别比例的变化对生态系统的稳定性有何影响?

4、具有可变性别比例的七鳃鳗种群能否为生态系统中的其他生物(例如寄生虫)提供优势?

二、试题分析

要求:您的PDF解决方案总页数不超过 25 页,应包括:一页摘要表、目录、您的完整解决方案、参考文献列表、AI使用报告(如果使用,则不计入25页限制)

试题分析

A题属于美赛MCM中的老牌连续型赛题。本次美赛A题主要是生物数学在建模中的应用,涉及到种群比例对生态系统稳定性所造成的影响。主要用到的数学方法为微分方程,需要查阅一定的文献和数据后进行建模模拟与分析。对大家的数学功底要求较高,这里不推荐非数学专业的同学选择A题。

选A题的同学需要注意种群性别比例和外部环境(如天气、水文、食物供应)之间的联系,进而建立微分方程的种群模型。这里学长后续会提供一定的参考文献,但不作为主要的助攻赛题。

注意:今年美赛额外加了对于AI辅助建模的相关要求,大家使用Chatgpt辅助建模时一定要在文章最后加入使用说明!

 

 

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