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2022年“51杯”数学建模竞赛C题:火灾报警系统问题

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简介:
2022年51杯数学建模竞赛C题挑战选手设计一套高效的火灾报警系统。通过优化传感器布局和算法,以期在火情初期迅速准确地发出警报,并评估其有效性。 本段落采用了主成分分析(PCA)方法来确定故障率和误报率对选择结果的影响权重,并据此选择了最优设备——线型光束感烟探测器。 在第二部分中,我们构建了一个复合机器学习模型,同时使用了随机森林、K最近邻、支持向量机以及逻辑回归四种算法。通过CountVectorizer技术将文本特征进行量化处理后,我们将这四个模型的结果去除了一个与其他三个结果差异较大的值,并计算剩余的平均值作为最终输出,以减少单一模型对整体准确性的潜在影响,并验证了各特征之间不存在明显的相关性。 第三部分中我们结合熵权法和模糊综合评价方法得到了最佳大队(R大队)及最差的大队(J大队、M大队以及G大队)。此外,在这一环节的检验过程中还引入了一种新的模型——优劣解距离模型,用于再次计算熵权重并验证结果的有效性。 最后在第四部分中,我们结合前两问关于报警器准确率和故障率及其工作原理的信息提出了多种报警设备使用建议,并根据第三问中的大队评估结果分析了火灾报警系统的可靠性与管辖区域面积之间的关系进而提出管理上的改进建议。

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客服
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  • 202251C
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    2022年51杯数学建模竞赛C题挑战选手设计一套高效的火灾报警系统。通过优化传感器布局和算法,以期在火情初期迅速准确地发出警报,并评估其有效性。 本段落采用了主成分分析(PCA)方法来确定故障率和误报率对选择结果的影响权重,并据此选择了最优设备——线型光束感烟探测器。 在第二部分中,我们构建了一个复合机器学习模型,同时使用了随机森林、K最近邻、支持向量机以及逻辑回归四种算法。通过CountVectorizer技术将文本特征进行量化处理后,我们将这四个模型的结果去除了一个与其他三个结果差异较大的值,并计算剩余的平均值作为最终输出,以减少单一模型对整体准确性的潜在影响,并验证了各特征之间不存在明显的相关性。 第三部分中我们结合熵权法和模糊综合评价方法得到了最佳大队(R大队)及最差的大队(J大队、M大队以及G大队)。此外,在这一环节的检验过程中还引入了一种新的模型——优劣解距离模型,用于再次计算熵权重并验证结果的有效性。 最后在第四部分中,我们结合前两问关于报警器准确率和故障率及其工作原理的信息提出了多种报警设备使用建议,并根据第三问中的大队评估结果分析了火灾报警系统的可靠性与管辖区域面积之间的关系进而提出管理上的改进建议。
  • 2022五一C-01
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    本题目要求设计一套高效的火灾报警系统,旨在通过算法优化探测器布局与警报触发机制,以最小成本实现最快速、准确的火情预警。参与者需综合运用数学建模和编程技术解决实际消防问题。 本段落针对火灾报警系统问题的研究,运用了层次分析法、熵权法,并建立了熵权Topsis模型和灰色关联度模型,旨在准确判断是否有火灾并及时援救。该研究基于2022年五一数学建模联赛C题,论文质量有保证且包含完整的代码数据附录,可供学习参考及作业使用。此外,还有几十篇类似成品供选择。
  • 2022亚太C论文
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    本论文为2022年亚太杯数学建模竞赛C题参赛作品,深入探讨了特定实际问题,运用数学模型与算法提出创新解决方案。 为了解决全球变暖对全球气温的影响问题,本段落采用ARMA模型、LSTM模型和Stacking模型融合对未来全球温度变化趋势及影响因素进行预测分析。 对于第一部分的问题一,需要每十年的全球平均温度增幅进行比较并绘制折线图表示。通过分析得出结论:2022年3月观测到的气温上升幅度比以往任何10年的都要大。 问题一第二部分中,我们分别建立了ARMA模型和LSTM模型来拟合过去的温度变化,并预测至2100年12月的全球平均温度。在第三部分,使用这两个模型进行未来温度趋势的预测发现结果不一致:ARMA模型预测到2100年6月及2050年5月时全球平均气温将达到或超过20℃;而LSTM模型则预测从2050年至2300年间全球平均气温均低于20℃。根据此趋势,推测未来全球平均温度不会高于20℃。 问题一的第四部分中,通过计算得出两个模型的平均绝对误差分别为ARMA模型为0.31和LSTM模型为0.0195。因此可以判断出LSTM模型预测更为准确。 对于第二部分的问题二,在使用经纬度与时间数据进行温度预测时,为了确保所建立模型具有较高的稳健性,我们采用了Stacking方法来综合多个基础学习器的优势。
  • 2022华为abcdef
    优质
    2022年华为杯数学建模竞赛abcdef题是一系列由华为公司赞助、面向全国高校学生的数学建模挑战题目。这些问题涵盖了广泛的数学应用领域,旨在培养和测试参赛者的创新思维、团队合作及解决实际问题的能力。 内容非常全面,绝对是网上的最全题目之一。
  • 2022华为
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    2022年华为杯数学建模竞赛题目涵盖了多个领域的挑战性问题,旨在通过数学模型解决实际难题,促进学生创新能力与团队合作精神的发展。 2022年华为杯数学建模竞赛试题包括以下研究生题目: A题:移动场景超分辨定位问题 B题:方形件组批优化问题 C题:汽车制造公司涂装-总装缓存区调序调度优化问题 D题:PISA架构芯片资源排布问题 E题:草原放牧策略研究 F题:COVID-19疫情期间生活物资的科学管理问题 如果需要解压相关文件,密码为“19hua22zhongse”。
  • 2022五一C一等奖——东南大(代码见附录)
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    本项目为2022年五一数学建模竞赛C题一等奖获奖作品,由东南大学团队完成。作品聚焦火灾报警系统的优化设计,详细方案及源代码参见附录。 2022年五一赛C火灾报警系统问题一等奖由东南大学获得(代码在附录)。本段落针对该问题,建立了熵权-TOPSIS、Logistic 回归等模型,旨在平衡探测器的灵敏度与可靠性。对于问题一,我们建立了一个熵权-TOPSIS 模型。首先根据地址、机号和回路信息确定了真实火灾数为392起。然后从可靠性和故障率的角度出发,选取误报警率和故障率为两个评价指标,并运用熵权法确定各指标的权重。最后利用TOPSIS 法构建不同类型部件的评价模型,对16种部件的可靠性进行了评估。
  • 2022C资料.zip
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    该资源为2022年数学建模竞赛C题的相关资料,包含数据、模型及分析报告等,适合参赛选手参考学习。 《2022数学建模C题》是一个包含比赛相关资源的压缩文件,主要涉及数学建模的方法、策略以及可能的源代码参考。这个压缩包是参赛者或对此领域感兴趣的学习者的宝贵参考资料,它能帮助理解数学建模的过程,并提升问题解决能力。 数学建模是一种实践形式的应用数学方法,旨在将现实世界的问题转化为数学模型并通过使用各种数学工具进行分析以得出解决方案。在比赛期间,团队通常会面对一个实际问题,在有限的时间内构建模型、求解并撰写报告。2022年的C题可能关注于某一社会、经济或科技领域的具体问题,并考验参赛者的创新思维和应用能力。 压缩包中包含的内容如new2文件夹,打开后可以发现包括历年比赛题目、优秀论文、建模方法介绍、数据集以及编程代码等资料。这些内容有助于参赛者了解历年的题目趋势,学习优秀的建模策略;掌握如何使用数学工具(例如线性规划、微积分和概率统计)解决问题,并通过源代码参考来理解如何运用编程语言实现模型的计算与模拟。 在准备比赛时,以下是关键的知识点: 1. **问题定义**:明确核心问题并理解其背景信息,确定需要解决的具体内容。 2. **模型选择**:根据问题特性挑选合适的数学模型(如微分方程、优化或统计模型)。 3. **数据收集与处理**:获取相关数据,并进行预处理以确保质量及可用性。 4. **建立模型**:利用数学语言表述问题,设置变量和约束条件等来构建模型。 5. **求解模型**:使用软件或编程语言解决所建的数学模型并找出最优解或近似值。 6. **结果分析**:解释解决方案的意义,并评估其合理性和有效性。 7. **改进与优化**:根据实际情况调整和完善现有模型,考虑鲁棒性及适应性的因素。 8. **撰写报告**:清晰阐述整个建模过程、方法选择、结果分析以及该模型的应用价值。 通过研究这个压缩包的内容,参赛者可以系统地学习数学建模的全过程,并提高自己的问题解决能力和团队合作技巧。同时也能拓宽知识面和增强跨学科综合应用能力。对于非参赛人员而言,这份资料同样具有参考价值,可作为深入理解和运用数学方法的重要资源。
  • 2022C二等奖作品论文
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    本论文为2022年华数杯数学建模竞赛C题二等奖获奖作品,深入探讨了复杂系统优化问题,并提出了创新性的解决方案。 熔喷非织造材料是生产口罩的关键原材料,并具有多种优点。然而,由于这种材料非常细,在使用过程中常因压缩回弹性差而影响其性能表现。为此,科学家们开发了新型材料来解决这些问题。 新制备的材料包含较多工艺参数且这些参数之间存在相互作用关系。因此,如果能建立工艺参数与产品性能之间的关联模型,则有助于疫情防控和产业发展。 本段落着重研究插层熔喷非织造材料的性能控制,并运用典型相关、XGBoost、皮尔逊Person相关性及BP神经网络等方法进行分析处理。通过MATLAB、Python、SPSS以及EXCEL软件编程,我们得出了结构变量与产品性能的变化规律;建立了工艺参数和结构变量之间的预测模型;构建了用于评估结构变量及其对产品性能影响的Pearson相关性判定模型。 最终研究结果表明,在特定条件下可实现同时提高过滤效率并降低阻力的目标。具体而言:当接收距离设定为19.1厘米,热风速度调整到1386.4转/分钟时,产品的过滤效果将达到最佳状态。本次论文成功解决了2022年华数杯C题,并获得了二等奖的成绩。 此外,文中还提供了详细的代码包和程序附录供读者参考使用。
  • 2022MathorCup高校
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    2022年MathorCup高校数学建模竞赛赛题汇集了涵盖优化决策、数据分析等多个领域的挑战性问题,旨在促进学生运用数学知识解决实际问题的能力。 【2022MathorCup高校数学建模挑战赛】是一个旨在激发大学生对数学建模兴趣、提升其解决实际问题能力的比赛。参赛者需要运用数学理论、计算机技术和数据分析方法,建立现实生活中的复杂问题模型,并提出解决方案。 1. 数学建模基础: - 线性代数:用于优化问题中的线性规划等。 - 微积分:处理连续变化的问题,如人口增长或物理动力学。 - 概率统计:分析不确定性数据,进行预测误差和风险评估。 - 图论与网络优化:在交通、通信等领域有广泛应用。 - 非线性优化:用于经济学中的效用函数等非线性关系。 2. 计算机技术: - 编程语言:Python、MATLAB、R等常用于数学建模,拥有丰富的科学计算库。 - 数据处理:使用Pandas、NumPy等进行数据清洗和分析。 - 仿真与模拟:通过编程实现系统动态行为的模拟,如Simulink或SimPy。 - 机器学习与人工智能:在大数据背景下预测和支持决策。 3. 分析方法: - 时间序列分析:用于股票价格预测等问题的时间相关性处理。 - 回归分析:建立变量间的函数关系,并进行未知值预测。 - 聚类分析:将数据分组以发现潜在结构。 - 结构方程模型:在社会心理研究中处理复杂的因果关系。 4. 问题解决策略: - 定性分析:理解问题本质,识别关键因素。 - 定量分析:利用数学模型量化问题,如敏感性分析。 - 模型验证与检验:通过实验或历史数据检查模型合理性。 - 决策分析:在不确定环境下选择最优方案。 5. 报告撰写与展示: - 结果解释:清晰地说明模型含义和预测结果。 - 可视化:利用图表帮助理解复杂的数据和模型结构。 - 论证逻辑:确保论述严谨,论证过程连贯。 - 代码复现:提供关键代码段以便评审理解实现过程。 参赛者在准备2022年MathorCup高校数学建模挑战赛的过程中,需要广泛涉猎上述知识领域,并注重团队协作。通过实践提升自身数学技能的同时也能培养跨学科的综合能力。
  • 2022五一C
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    2022年五一杯C题数学建模挑战赛聚焦于特定实际问题,参赛者需运用数学模型和算法进行分析解决。此竞赛旨在提升大学生应用数学技能解决复杂问题的能力,并促进团队合作与创新思维的发展。 本段落针对火灾报警系统问题,建立了熵权-TOPSIS 逻辑回归等多种数学模型,旨在通过所建模型来选择可靠的探测器、提高报警准确率及改进各辖区综合管理水平,从而减少我国的火灾事故。对于第一个问题,在根据地址、机号和回路确定真实火灾数为418起的基础上,本段落基于可靠性和故障率两个指标建立了一个综合评价模型。由于可靠性是效益型指标而故障率为成本型指标,因此通过数学公式将故障率转换成效益型指标即完善率。在确定了这些指标后,运用熵权法来确定各指标的权重,并利用TOPSIS方法构建各种部件的评价模型,对16种不同类型的部件进行了综合评估,帮助政府选择最可靠的5种火灾探测器类型:光束感烟、手动报警按钮、智能光电探头、点型感温探测器和线性光束感烟。 对于第二个问题,则建立了一个基于逻辑回归的区域报警部件类型智能研判模型。在该模型中选择了故障次数、消防大队以及探测器类型三个变量作为自变量,而误报与否则被用作因变量。将无序分类变量如消防大队和探测器类型的数值转换为虚拟变量后,利用逻辑回归模型预测某一特定区域内某种部件发出报警信息正确的概率,并通过检验发现模型的准确性存在偏差,在进行了优化处理(使用WOE值代替原始数据进行计算)之后,结果变得更加真实可靠。