更新時間:2024-11-29 16:01:43作者:佚名
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問題一
資源可用性和性別比例問題
大多數(shù)物種本質(zhì)上是雄性或雌性,盡管有些動物物種具有不同于通常的雄性或雌性的性別。盡管許多物種在出生時性別比例為 1:1,但其他物種的性別比例則不同。這稱為適應(yīng)性性別比變異。例如,美洲短吻鱷巢中卵孵化的溫度會影響其出生時的性別比例。
七鰓鰻的作用很復(fù)雜。在一些湖泊棲息地,它們被認(rèn)為是對生態(tài)系統(tǒng)有重大影響的寄生蟲,七鰓鰻也是世界某些地區(qū)的食物來源,例如斯堪的納維亞半島、波羅的海和北美太平洋西北部一些土著人民的食物來源。
海洋七鰓鰻的性別比例會根據(jù)外部環(huán)境而變化。海洋七鰓鰻在幼體階段的生長速度決定了它們的性別。幼蟲的生長速度受食物供應(yīng)的影響。在食物供應(yīng)不足的環(huán)境下,生長速度會降低,男性比例可達(dá)人口的78%左右。據(jù)觀察,在食物容易獲得的環(huán)境中,男性約占人口的 56%。
我們的重點是性別比例問題及其對當(dāng)?shù)貤l件的依賴,特別是海洋七鰓鰻。海洋七鰓鰻生活在湖泊或海洋棲息地,并沿河流洄游產(chǎn)卵。任務(wù)是檢查一個物種根據(jù)資源可用性改變性別比例的能力的利弊。您的團隊?wèi)?yīng)該開發(fā)并檢查一個模型,以深入了解生態(tài)系統(tǒng)中的相互作用。
需要審查的問題包括:
1. 當(dāng)七鰓鰻種群能夠改變其性別比例時,會對更大的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生什么后果?
2. 這對七鰓鰻種群有哪些優(yōu)點和缺點?
3.七鰓鰻性別比例的變化對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有何影響?
4. 性別比例可變的七鰓鰻種群能否為生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物(例如寄生蟲)提供優(yōu)勢?
問題B
潛水器定位問題
Maritime Cruises Mini-Submarines (MCMS) 是一家總部位于希臘的公司,生產(chǎn)能夠?qū)⑷祟愡\送到海洋最深處的潛水器。潛水器被移至目的地并脫離母船進(jìn)行部署。 MCMS 現(xiàn)在希望利用他們的潛水器帶領(lǐng)游客探險愛奧尼亞海海底的沉船。然而,在此之前,他們需要獲得監(jiān)管機構(gòu)的批準(zhǔn),以制定安全程序,以防與母船失去聯(lián)系以及可能發(fā)生機械故障,包括潛水器失去推進(jìn)力。他們希望你開發(fā)一個模型來預(yù)測潛水器隨時間的位置。與典型的陸地或海上搜救不同,發(fā)生故障的潛水器可能會發(fā)現(xiàn)自己位于海底或水下某個中性浮力位置。它的位置可能會受到洋流、海洋中不同密度和/或海底地形的影響。
任務(wù):
1. 定位 - 開發(fā)一個模型來預(yù)測潛水器隨時間的位置。
○這些預(yù)測的不確定性是什么?
○潛水器可以在事故發(fā)生前定期向母船發(fā)送哪些信息來減少這些不確定性?潛水器需要什么設(shè)備才能做到這一點?
2. 準(zhǔn)備——如果需要的話,您建議公司在母船上攜帶哪些額外的搜索設(shè)備?您可以考慮不同類型的設(shè)備,但還必須考慮設(shè)備的可用性、維護、準(zhǔn)備和使用成本。如有必要網(wǎng)校頭條,救援船還需要攜帶哪些額外設(shè)備來提供協(xié)助?
3. 搜索 – 開發(fā)一個模型,該模型將使用位置模型中的信息來推薦設(shè)備的初始部署點和搜索模式,以最大限度地縮短找到丟失的潛水器所需的時間。確定找到潛水器的概率作為時間和累積搜索結(jié)果的函數(shù)。
4. 推斷 - 如何擴展您的模型以考慮其他旅行目的地,例如加勒比海?如何修改模型以考慮在同一附近移動的多個潛水器?
問題C
網(wǎng)球運動中的“勢頭”問題
在2023年溫網(wǎng)男子決賽中,20歲的西班牙名將卡洛斯·阿爾卡拉斯擊敗了36歲的諾瓦克·德約科維奇。這是德約科維奇自2013年以來在溫布爾登的首場失利,結(jié)束了這位大滿貫歷史上最偉大球員之一的統(tǒng)治。
這場比賽本身就是一場引人注目的比賽。德約科維奇似乎注定會輕松獲勝,他以6-1輕松拿下首盤(7局中贏下6局)。然而第二盤氣氛緊張,阿爾卡拉斯在搶七中以7-6獲勝。第三盤逆轉(zhuǎn)第一盤,阿爾卡拉茲以6-1輕松獲勝。第四盤開始后,年輕的西班牙人看似完全掌控了比賽,但不知為何比賽又發(fā)生了逆轉(zhuǎn),德約科維奇完全掌控了局勢,以6-3拿下這一盤。第五盤也是最后一盤,德約科維奇從第四盤開始就占據(jù)優(yōu)勢,但方向再次改變,阿爾卡拉茲控制住了局面,最終以6-4獲勝。比賽數(shù)據(jù)包含在提供的數(shù)據(jù)集“2023-wimbledon-1701”中。您可以使用等于 1 的“set_no”列來查看德約科維奇領(lǐng)先時第一盤中的所有得分。當(dāng)一名球員似乎占據(jù)上風(fēng)時,所發(fā)生的令人難以置信的起起落落,有時甚至包括多個分?jǐn)?shù)或多個回合,通常被歸因于“勢頭”。
字典中動量的定義是“通過運動或一系列事件獲得的力量或力量”。在體育運動中,球隊或運動員可能會在比賽中感覺到他們有動力或“力量/力量”附件的英文,但這種現(xiàn)象很難衡量。此外,尚不清楚游戲中的各種事件如何創(chuàng)造或改變動力(如果有的話)。
任務(wù):使用提供的數(shù)據(jù):
1. 開發(fā)一個模型來捕獲游戲過程中得分的出現(xiàn)并將其應(yīng)用于一場或多場比賽。您的模型應(yīng)該能夠確定哪個玩家在游戲中的特定時間表現(xiàn)更好,以及他們的表現(xiàn)如何。根據(jù)您的模型提供可視化來描述比賽的進(jìn)度。注意:在網(wǎng)球比賽中,發(fā)球員贏得分?jǐn)?shù)/比賽的概率較高。您可能希望以某種方式將其合并到您的模型中。
2. 一位網(wǎng)球教練懷疑“勢頭”在比賽中沒有發(fā)揮作用。相反,他認(rèn)為游戲的起起落落和玩家的成功都是隨機的。使用您的模型/指標(biāo)來評估此聲明。
3. 教練們想知道是否有指標(biāo)可以幫助確定比賽的潮流何時從有利于一名球員轉(zhuǎn)向另一名球員。
○使用至少一款游戲提供的數(shù)據(jù),開發(fā)一個模型來預(yù)測游戲的趨勢。哪些因素(如果有)可能最相關(guān)?
○考慮到過去游戲中“勢頭”波動的差異,您會如何建議玩家在新游戲中對抗不同的玩家?
4. 通過將其應(yīng)用到一款或多款游戲來測試您開發(fā)的模型。你的預(yù)測有多準(zhǔn)確?如果模型有時表現(xiàn)不佳,您能否確定未來模型中需要包含的因素?您的模型對其他比賽(例如女子比賽)、賽事、球場表面和其他運動(例如乒乓球)的適用性如何?
問題D
五大湖水問題
美國和加拿大的五大湖是世界上最大的淡水湖群。五大湖和連接的水道形成了一個巨大的流域,涵蓋了兩國許多大城市地區(qū),以及不同的氣候和當(dāng)?shù)靥鞖鈼l件。
五大湖的水可用于多種用途(漁業(yè)、娛樂、發(fā)電、飲用水、航運、動物和魚類棲息地、建筑、灌溉等)。因此,許多利益相關(guān)者對流入和流出湖泊的水的管理感興趣。特別是,如果湖水位過低或蒸發(fā)過多,可能會導(dǎo)致洪水泛濫附件的英文,對沿湖的房屋和企業(yè)造成損害;如果水位太高,大型船舶就無法通過水路運輸物資并支持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟。主要問題是如何調(diào)節(jié)水位以使所有利益相關(guān)者受益。
每個湖泊的水位由進(jìn)出湖泊的水量決定。這些水位是溫度、風(fēng)、潮汐、降水、蒸發(fā)、水深(湖底形狀)、河流流量和徑流、水庫政策、季節(jié)周期和長期氣候變化之間復(fù)雜相互作用的結(jié)果。在五大湖系統(tǒng)中,有兩個主要控制機制:圣瑪麗堡的蘇伊士船閘(三個水電站、五個航閘和急流源頭的一個船閘大壩)和科爾沃桑德斯大壩的摩西水壩(如圖所示)見附錄)。
雖然兩座控制大壩、眾多的渠道和渠道、流域水庫都在人類的控制之下,但降雨、蒸發(fā)、侵蝕、冰塞等水流現(xiàn)象卻是人類無法控制的。當(dāng)?shù)厮痉ü茌爡^(qū)的政策可能會產(chǎn)生與預(yù)期不同的影響,流域的季節(jié)和環(huán)境變化也可能產(chǎn)生不同的影響。這些變化反過來影響該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而影響湖內(nèi)和周圍的動植物群以及居住在流域內(nèi)的人們的狀況。盡管五大湖的年度模式似乎有規(guī)律,但水位偏離正常值兩到三英尺可能會對一些利益相關(guān)者產(chǎn)生巨大影響。
由于相互依賴性、復(fù)雜的要求和固有的不確定性,這種動態(tài)網(wǎng)絡(luò)流量問題極其棘手且具有挑戰(zhàn)性。當(dāng)談到湖泊問題時,我們面臨著不斷變化的動態(tài)和相互沖突的利益相關(guān)者利益。
要求:
國際聯(lián)合委員會(IJC)請求貴公司(國際網(wǎng)絡(luò)控制建模公司 - ICM)的支持,協(xié)助對附錄所示的兩座大壩——補償項目和摩西-桑德斯大壩的控制機制進(jìn)行管理和建模水壩),這些控制機制直接影響五大湖水流網(wǎng)絡(luò)的水位。您的 ICM 總監(jiān)已指示您的團隊帶頭開發(fā)模型和實施該模型的管理計劃。您的主管指出,有幾個因素可能有助于實現(xiàn)這一目標(biāo),從構(gòu)建五大湖網(wǎng)絡(luò)模型到連接蘇必利爾湖和大西洋的河流。您的主管提到了一些其他可選的注意事項或問題:
1. 考慮各利益相關(guān)者的需求(每個利益相關(guān)者的成本和收益可能不同),確定一年中任何時間五大湖的最佳水位。
2. 根據(jù)五大湖流入和流出數(shù)據(jù),建立維持五大湖最佳水位的算法。
3. 了解控制算法對兩個控制壩流出量的敏感性。根據(jù)2017年的數(shù)據(jù),你們的新控制措施會導(dǎo)致當(dāng)年各利益相關(guān)者滿意的水位還是比實際記錄的水位更好?
4. 您的算法對環(huán)境條件變化(例如降雨、冬季積雪、冰塞)的敏感度如何?
5. 請僅將分析重點放在影響安大略湖的利益相關(guān)者和因素上,因為最近人們更加關(guān)注安大略湖的水位管理問題。
國際聯(lián)合委員會也對用于為模型提供信息和確定參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)感興趣,因為他們很好奇您的方法與以前的模型相比如何。請向國際聯(lián)合委員會領(lǐng)導(dǎo)層提供一頁備忘錄,描述您的模型的主要特征,以說服他們選擇您的模型。
問題E
財產(chǎn)保險的可持續(xù)性問題
極端天氣事件已成為業(yè)主和保險公司的危機。近年來,全球已發(fā)生1000多起極端天氣事件,造成損失超過1萬億美元。與 30 年平均水平相比,2022 年保險業(yè)因自然災(zāi)害造成的索賠將增加 115%。由于洪水、颶風(fēng)、龍卷風(fēng)、干旱和野火等惡劣天氣事件可能導(dǎo)致?lián)p失增加,保費迅速上漲,預(yù)計到 2040 年保費將增加 30-60%。
隨著保險公司改變承保方式和地點,財產(chǎn)保險不僅變得更加昂貴,而且更難找到。世界各地影響財產(chǎn)保險保費的氣候相關(guān)事件各不相同。此外,全球保險保障缺口平均為57%,并且還在不斷擴大。這凸顯了該行業(yè)的困境——承銷商的盈利能力面臨風(fēng)險,房主的承受能力也面臨風(fēng)險。
任務(wù):
COMAP 巨災(zāi)建模 (ICM) 保險專家對財產(chǎn)保險行業(yè)的可持續(xù)性感興趣。隨著氣候變化增加了發(fā)生更惡劣天氣和自然災(zāi)害的可能性,ICM 希望確定如何最好地調(diào)整當(dāng)前的財產(chǎn)保險策略,以確保保險公司的長期健康,同時使系統(tǒng)具備承受未來索賠成本的能力。如果保險公司不愿意承保太多的情況,那么他們的客戶就會太少,他們就無法經(jīng)營。相反,如果他們承保風(fēng)險太大的保單,他們可能會支付過多的索賠。那么,保險公司在什么情況下應(yīng)該承保呢?他們什么時候應(yīng)該冒險?業(yè)主可以采取哪些措施來影響這一決定?為保險公司開發(fā)一個模型,以確定是否應(yīng)該在極端天氣事件增加的地區(qū)承保保單。使用不同大陸上經(jīng)歷極端天氣事件的兩個區(qū)域來演示您的模型。
當(dāng)我們展望未來時,社區(qū)和房地產(chǎn)開發(fā)商需要問自己如何建造以及在哪里建造。隨著保險環(huán)境的變化,未來的房地產(chǎn)決策必須確保財產(chǎn)更具彈性并經(jīng)過精心設(shè)計,以包括為不斷增長的社區(qū)和人口提供適當(dāng)服務(wù)的可行性。您如何調(diào)整保險模式來評估特定地點的施工是否合適、如何施工以及是否合適?
在某些社區(qū),您的保險模式可能會建議保險公司不承保當(dāng)前或未來的財產(chǎn)保險。這可能導(dǎo)致社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)者面臨有關(guān)具有文化或社區(qū)意義的財產(chǎn)的艱難決策。例如,北卡羅來納州外灘群島的哈特拉斯角燈塔被搬遷,以保護這座歷史悠久的燈塔及其周圍的當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)。作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,您如何識別社區(qū)中因文化、歷史、經(jīng)濟或社區(qū)意義而應(yīng)保存和保護的建筑物?為社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)者開發(fā)一個保護模型,以確定他們應(yīng)該采取哪些步驟來保護社區(qū)內(nèi)部的建筑。
不要選擇哈特拉斯角燈塔,而是選擇位于經(jīng)歷極端天氣事件的地方的歷史地標(biāo)。應(yīng)用您的保險和保存模型來評估這個地標(biāo)的價值。寫一封一頁的信給社區(qū),推薦他們珍貴的地標(biāo)的未來計劃、時間表和成本建議,同時考慮到您從保險和保存模型的結(jié)果中獲得的見解。
問題F
減少非法野生動物貿(mào)易問題
非法野生動物貿(mào)易對我們的環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,并威脅全球生物多樣性。據(jù)估計,每年涉及的金額高達(dá)265億美元,被認(rèn)為是世界第四大非法貿(mào)易。您將需要開發(fā)一個為期五年的基于數(shù)據(jù)的項目,旨在大幅減少非法野生動物貿(mào)易。您的目標(biāo)是說服客戶實施您的項目。為此,您必須為該客戶選擇合適的項目。
任務(wù):
1. 你的客戶是誰?客戶可以做哪些實事? (換句話說,您的客戶應(yīng)該擁有執(zhí)行您提議的項目所需的權(quán)力、資源和興趣。)
2.解釋為什么你開發(fā)的項目適合這個客戶。已發(fā)表的文獻(xiàn)和您自己的分析中的哪些研究支持您對擬議項目的選擇?通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的分析,您將如何說服您的客戶這是他們應(yīng)該承擔(dān)的項目?
3. 您的客戶需要哪些額外的權(quán)限和資源來執(zhí)行該項目? (記住使用假設(shè),但也要盡可能將你的工作與現(xiàn)實聯(lián)系起來。)
4. 項目實施后會發(fā)生什么?換句話說,對非法野生動物貿(mào)易有哪些可衡量的影響?您做了什么分析來確定這一點?
5. 該項目實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可能性有多大?此外,根據(jù)情境敏感性分析,是否存在可能顯著促進(jìn)或損害項目實現(xiàn)其目標(biāo)的能力的條件或事件?
雖然您可以僅限制非法野生動物貿(mào)易的方式,但您也可以將非法野生動物貿(mào)易視為更復(fù)雜系統(tǒng)的一部分。具體來說,人們可以考慮如何將其他領(lǐng)域的全球努力與遏制非法野生動物貿(mào)易的努力結(jié)合起來,形成一個復(fù)雜的系統(tǒng)。這可能會為該領(lǐng)域意想不到的參與者創(chuàng)造協(xié)同機會。如果您選擇在解決方案中利用復(fù)雜性框架,請務(wù)必通過討論此建模決策的優(yōu)點和缺點來證明您的選擇的合理性。
此外,您的團隊必須提交一份 1 頁的要點備忘錄,強調(diào)您的 5 年項目提案以及為什么該項目非常適合他們作為客戶(例如,獲取資源、屬于他們的范圍、與他們的目標(biāo)一致)使命宣言等)。
評委將特別關(guān)注客戶選擇的創(chuàng)造力以及整個分析過程中使用的適當(dāng)建模過程的選擇和論證。他們還將尋求詳細(xì)說明,以建立(1)客戶與擬議項目之間的牢固聯(lián)系,以及(2)數(shù)據(jù)分析與擬議項目設(shè)計之間清晰、直接的聯(lián)系。
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