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萬宇欣(左)、胡倩韻手捧獲獎證書。記者陳安攝
胡倩韻、萬宇欣獲得2011年丘成桐中學應用數學科學獎銀獎。記者陳安
發明數學模型預測某地36小時內臺風風速
●執信中學兩個高二女生,用一年時間,創建南海臺風風力的數學模型,用來預測某地臺風風速。
●輸入某地的經緯度,再查出臺風中心的氣壓、經緯度、風速,就可以算出36小時內這個地點的風速。
●華南師范大學副教授吳康說,兩人的研究題目在廣東這樣的臺風多發地區有重大的實用價值。
本報訊(記者伍仞)只要輸入某一具體地點的經緯度,再根據氣象部門公布的臺風數據,就能夠估算出36小時內當地強臺風的風速——執信中學兩個高二小姑娘,根據歷史氣象數據,用一年時間創建了中國南海臺風風力的數學模型,一條方程式就能預測出某地點的臺風風速。因為課題實用價值大、英語答辯從容流暢獲得2011年丘成桐中學應用數學獎銀獎第一名(金獎空缺),是本屆『丘獎』應用數學獎的最高獎,也是本次中國南部賽區的最好成績。
建模型預測臺風風速
平均誤差2.7米/秒
萬宇欣和胡倩韻是執信中學的高二女生。『我們都不喜歡死背書,喜歡想著怎麼把知識應用起來。』胡倩韻說。萬宇欣坦言,自己『文科無能』,背書能力差,『從小就立志讀理科,上4小時數學課,覺得很快過,要是上4小時英語課就覺得很痛苦』。
『我家住在氣象局大院,經常都會聽到臺風的消息。有一次,我聽到有人在刮臺風時搶救莊稼,結果被雷擊倒了,覺得很難過。』萬宇欣說,『我們能不能做一些研究來幫到他們,減少臺風的危害呢?』於是,在科研人員的父親以及老師劉詩順的幫助下,她發現,現在天氣預報能預測到某個城市的風力,但是卻不能精確到某個具體的地點,而且多數僅是對市區內的風力預報,而臺風影響大的往往是郊區、沿海一帶。
兩位女生搜集了歷年臺風時各地的歷史數據,試圖把臺風的運動方式、軌跡、速度的規律,總歸在一條方程中。經過反復嘗試,兩人終於成功建立起一條方程式,輸入某地的經緯度,再上中國天氣臺風網查出臺風中心的氣壓、經緯度、風速,就可以算出36小時內這個地點的風速。經過測算,這一數學模型對於風速在50米/秒以上的強臺風有效,平均誤差為2.7米/秒。
研究題目實用價值大
英語答辯流暢獲贊賞
丘成桐中學數學獎在2008年設立,分為純數學獎和應用數學獎,是全球華人中學生參與的數學競賽。『丘成桐應用數學獎,是考察探究未知答案的問題的能力。』評委會成員之一、華南師范大學數學科學學院副教授吳康說。
吳康說,萬宇欣和胡倩韻選擇研究的題目『一流的好』,在廣東這樣的臺風多發地區有重大的實用價值。除此以外,兩人在用英文答辯時,表現出從容流暢的大將風度,也讓評委們大為贊賞。對於兩人的課題,評委們的評語是:『核心成果成立,方法先進,有理論意義和使用價值。可以看出兩個學生充分了解課題,而且是學生自己獨立完成的。』兩人在答辯環節惜敗給一支海外華人中學生隊伍,但在課題價值上排第一,被評為銀獎第一名,也是本次丘成桐中學應用數學獎的最高獎。
至於為何沒有獲得金獎,指導老師劉詩順表示,因為有一個很復雜的因素兩人沒有考慮進方程。吳康解釋,由於應用數學課題五花八門,難以統一評價,完成的數學模型沒有100%的正確之說。
研究成果將免費分享
眾名校青睞丘獎得主
盡管答辯完畢後,就有保險精算公司希望約談兩位小姑娘,但指導老師劉詩順透露,兩名學生目前打算把這一數學模型制成軟件,放在網站上供人免費下載使用,以達到自己當初選擇這一課題的初衷——幫助對抗臺風災害。
據了解,目前高考加分政策中,丘成桐中學數學獎並不是加分項目,但是在國內名牌高校自主招生中卻非常『吃香』。據了解,丘成桐中學數學獎的獲獎者中,有不少人被哈佛、麻省理工等外國名校錄取。『3歲時的理想(大學)是哈佛,6歲時的理想是牛津。』萬宇欣笑著說,『現在的理想就是香港的大學,國外的也挺感興趣。』但在專業上,她已經有了主意,『應該會往科研的方向深入。』