2013年广西区第三届研究生数学建模竞赛

2013广西第三届研究生数学建模竞赛

A题:  我国未来农业现代化建设与城镇化建设协调发展的数学模型

温家宝总理在2013年政府工作报告中总结了五年来我国农村工作及特点:“毫不放松地抓好‘三农’工作,巩固和加强农业基础地位。我们坚持在工业化、信息化、城镇化深入发展中同步推进农业现代化,集中力量办成了一些关系农业农村长远发展、关系农民切身利益的大事。加大财政投入,中央财政“三农”累计支出4.47万亿元,年均增长23.5%。建立健全种粮农民补贴制度和主产区利益补偿机制,补贴标准逐年提高,覆盖范围不断扩大,补贴资金从2007年的639亿元增加到2012年的1923亿元。加强农村金融服务,涉农贷款余额从2007年末的6.12万亿元增加到2012年末的17.63万亿元。实行粮食最低收购价政策,小麦、稻谷最低收购价累计提高41.7%到86.7%。加强耕地保护,维护农民权益,为完善农村集体土地征收补偿制度做了大量准备工作。加快推进农业科技进步和现代农业建设,加大对良种繁育、动植物疫病防控、基层农技推广的支持力度。大力兴修水利,开展农村土地整治,建设高标准农田,耕地面积保持在18.2亿亩以上。粮食综合生产能力跃上新台阶,粮食总产量连续6年稳定在万亿斤以上并逐年增加。”

温家宝总理还对今年政府工作提出了建议:“强化农业农村发展基础,推动城乡发展一体化。……。必须坚持把解决好‘三农’问题作为全部工作的重中之重,这是历史经验的科学总结,既管当前,也管长远,是长期指导思想。

城镇化是我国现代化建设的历史任务,与农业现代化相辅相成。要遵循城镇化的客观规律,积极稳妥推动城镇化健康发展。坚持科学规划、合理布局、城乡统筹、节约用地、因地制宜、提高质量。特大城市和大城市要合理控制规模,充分发挥辐射带动作用;中小城市和小城镇要增强产业发展、公共服务、吸纳就业、人口集聚功能。加快推进户籍制度、社会管理体制和相关制度改革,有序推进农业转移人口市民化,逐步实现城镇基本公共服务覆盖常住人口,为人们自由迁徙、安居乐业创造公平的制度环境。村庄建设要注意保持乡村风貌,营造宜居环境,使城镇化和新农村建设良性互动。”

国以农为本,农以种为先。我国是农业生产大国和用种大国,农作物种业是国家战略性、基础性核心产业,是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。

人大代表刘身利委员建议,面对中国的土地、水等资源有限的现实情况,“中国农业发展要走向世界,而且早去比晚去好”。中国农业应该考虑外延式发展,植入世界资源。他认为,“中国农业走出去”已经破题,但规模太小、步子太慢,远远落在了周边国家身后。

为此,请就中国农业未来的发展回答以下问题:

1、我国的粮食作物生产者分为农业生产经营户和农业生产经营单位。随着我国城市化建设的进程,农村农场式生产模式也将快速发展,如何借鉴国外农场的发展经验?请分析农场式发展的利与弊以及近5年我国农民工进城变化情况。(注:尽可能用数据说话)

2、建立我国粮食主产区主要农作物种子与产量随时间变化的数学模型并预测我国未来20年主要粮食作物的产量。

3、建立我国粮食主产区农业发展综合评价的数学模型并为我国未来粮食生产提出你的意见。

4、政府扶持农业政策、农民外出务工对农业生产率的影响分析并就我国农业现状提出你的意见。

注:问题3和问题4可任选一问做。

附件1:国家农业科学数据共享中心 http://www.agridata.cn/

附件2:国务院办公厅关于印发全国现代农作物种业发展规划的通知

B题: 玉米营养品质的快速鉴定

玉米是生态农业的关键农作物之一,玉米中富含蛋白质、纤维素、脂肪、水溶性多糖和糖醇类等多种生理活性物质。玉米的营养品质是指玉米中所含的各种营养成分(蛋白、纤维素、脂肪等)。为了实行优质玉米的培养,需要实现玉米营养品质的快速鉴定。

玉米营养品质的鉴定需要对主要营养成分的含量进行检测。光谱检测法是能够检测物质成分含量的快速分析方法,它可以根据物质的光谱响应特征来鉴别物质并确定化学组成和相对含量,具有测定时间短、非破坏性、多指标同时测定等优点,能够实现在线、实时、原位的定量分析与监测。光谱检测分析首先需要根据常规生化检测数据结合光谱响应数据完成合理的定标与矫正过程,建立合适的数据分析模型,进而实现对物质成分的快速检测。由于光谱测量受到实验环境、仪器参数配置、光散射效应等因素的影响,光谱响应数据中除了包含样品成分的信息,同时还存在有各种噪音干扰,这些噪音的存在会直接影响模型的信噪比,如何提高建模数据的信噪比是模型优化的一个重要方面。

准备126个玉米样品,经过物理方法加工为粉末状。采用Fourier近红外光谱分析仪采集光谱数据,同一样品对不同频率的光产生不同的响应,光波长变化范围为10000~4000cm-1(其中cm-1为光波长单位),得到所有样品的光谱响应数据(见附表1)。为完成光谱建模实现快速检测,采用常规生化方法检测前100个玉米样品的蛋白、纤维素和脂肪的成分含量值(见附表2)。

根据附表1和附表2的数据建立数学模型解决下列问题:

1、根据前100个样品的光谱响应数据和蛋白含量的生化检测值,建立单一成分的光谱分析模型;拟定模型评价指标,并讨论模型的适用范围。

2、提出合适的模型优化方案,提高光谱分析模型的准确度。

3、根据所建立的数学模型,估算其余26个玉米样品(编号101~126)的蛋白含量。

4、结合玉米的光谱响应数据和蛋白、纤维素、脂肪三种营养成分的生化检测值,设计合理的玉米营养品质快速检测方案建立数学模型;进一步利用模型估算其余26个玉米样品中蛋白、纤维素、脂肪三种营养成分含量。

附件1:126个玉米样品的光谱响应数据.xls

附件2:前100个玉米样品的营养成分的生化检测值.xls

目测域名被GFW给墙了

目测域名被GFW给墙了

上一篇文章已经讲了,当用到ligang.biz域名时发现不能够解析,原因是域名遭遇DNS污染。以前没有听说过DNS污染,只知道国家想要屏蔽哪个外国网站的话,可以直接封其IP以及IP段,但是这几天经过这些事情才慢慢了解到,更为狠毒的一种方法–DNS污染。

由于在DNSPOD上无法解析,把域名重新从换回国外解析后,用ping工具检测到国外ping到的IP是正确的,在香港也是正确的,但是在大陆都是错误的,说明在国外可以访问,用代理试了下,果然是这样。

ping

不幸的是,本人的biz域名正中此招。在网上查了查,这个域名在我注册之前曾经被注册过两次,后来都由于没有续费而被删除。可能在此期间,域名持有者利用这个域名在发布了一些敏感词汇,导致被国家防火墙GFW(Great Fire Wall,长城防火墙)给墙了,可能当时网站情况还比较严重,所以直接通过DNS污染给墙的。但是在网上搜索这个域名相关的资料几乎没有,但是还是找到一些蜘丝马迹。

google

在网上找了找解决办法,发现解决办法只有一个,把域名转移到国内,然后备案,这样的话域名就被添加到GFW白名单里,就能够正常使用了。

唉,太麻烦,还是算了吧。

不说了,在|-大-|-中-|-华-|局域网里,还是少说为妙。

P.S.

检查是否被墙的方法:

nslookup查询域名(nslookup ligang.biz 8.8.8.8)返回错误的IP,重复输入此命令会得出不同的IP返回值,但利用TCP方式(nslookup -vc ligang.biz 8.8.8.8)则返回正确的IP:

cmd

还有一个检查域名是否被GFW墙的网站,但是感觉不靠谱,检测的结果竟然是我的域名没有被墙,域名是www.checkgfw.com

GFW

域名遭遇DNS污染

ping域名

ping域名结果

今年二月份的时候在GODADDY上注册了一个.BIZ域名,.BIZ域名也是国际顶级域名。.com/.cn/.net/.org域名资源已经很少了,想注册到一个自己想要的域名真不容易,当在GODADDY注册到ligang.biz这个域名的的时候欣喜不已。

域名注册后,在GODADDY上闲置了至今,最近想起来这个域名,便想随便搭建一个网站,做一个个人页面。听说在GODADDY上解析域名会被国内屏蔽,而大家都说DNSPOD还不错,于是乎便准备把域名托管在DNSPOD上,用DNSPOD做解析。

在GODADDY的控制面板上把GODADDY的域名服务器(Name Server)修改成为DNSPOD的域名服务器:F1G1NS1.DNSPOD.NET,F1G1NS2.DNSPOD.NET。然后在dnspod上添加了域名,并设置了A记录,可是我等了一两个小时仍然不见生效。DNSPOD提示修改DNS在72小时以内生效,难道我就那么悲催,非要等到72小时么。

dnspod1

DNSPOD面板

为了测试一下,我把在新网申请的一个闲置域名托管到dnspod上,不到5分钟时间国内解析大部分就生效了。考虑到可能由于是国外申请的域名,时间长一些还是有可能的。

可是仍然有些怀疑,想着是不是自己的域名设置错误,但是重新设置了好几次,情况依然如故。

用在线PING工具,发现域名被解析的乱七八糟,解析到香港,美国,德国,英国,澳大利亚……什么的,莫名其妙,不能白什么情况只能继续等待了。

DNSPOD域名检测结果

DNSPOD域名检测

到今天终于过了72小时了,登录后发现还是不能够解析,错误依旧,毫无变化。

于是便向DNSPOD提交了工单,不一会DNSPOD技术支持就回复了,说:“您域名被污染了(直接从根服务器上给您返回乱七八糟的地址),不能再用了。阿D建议您,重新更换域名。”

妈的,域名被污染了!

以前还没听说过“域名污染”这个词,在等待解析的时候就怀疑是不是域名被挟持了,结果情况更加糟糕!

难道我的这域名真的不能用了么,域名域名真的没有办法解决么?

我问了一下技术支持,然后DNSPOD给我了一个肯定的答案:“您域名被污染了,这个是没有地方申诉的,只有一个办法,更换域名。感谢您对DNSPod的支持和信赖~”

这真是一个最坏的答案。

DNS污染究竟有办法解决吗?望大家给一个建议!谢谢!

P.S.

dnspod技术支持对话详情:

    • 主题:godaddy注册的域名修改为DNSPOD域名服务器解析问题

提交时间:2013-05-14 10:16:34
更新时间:2013-05-14 10:37:22
当前状态:处理完毕
处理人:技术支持 – Spring
回复人 回复内容

技术支持 – Spring

2013-05-14 10:37:22
您域名被污染了,这个是没有地方申诉的,只有一个办法,更换域名。感谢您对DNSPod的支持和信赖~

2013-05-14 10:28:22

我的域名为什么会被污染啊,今年才申请的域名,前几个月一直都没用。请问域名怎样才能去除污染呢?

谢谢!

技术支持 – Spring

2013-05-14 10:20:35

您域名被污染了(直接从根服务器上给您返回乱七八糟的地址),不能再用了。阿D建议您,重新更换域名。dig +trace ligang.biz

;; global options: printcmd

. 12831 IN NS k.root-servers.net.

. 12831 IN NS l.root-servers.net.

. 12831 IN NS m.root-servers.net.

. 12831 IN NS a.root-servers.net.

. 12831 IN NS b.root-servers.net.

. 12831 IN NS c.root-servers.net.

. 12831 IN NS d.root-servers.net.

. 12831 IN NS e.root-servers.net.

. 12831 IN NS f.root-servers.net.

. 12831 IN NS g.root-servers.net.

. 12831 IN NS h.root-servers.net.

. 12831 IN NS i.root-servers.net.

. 12831 IN NS j.root-servers.net.

;; Received 509 bytes from 172.0.0.2#53(172.0.0.2) in 1 ms

ligang.biz. 39381 IN A 4.36.66.178

;; Received 44 bytes from 193.0.14.129#53(k.root-servers.net) in 23 ms
感谢您对DNSPod的支持和信赖~

2013-05-14 10:16:36
上传附件
查看附件:51919e7689c49.jpg

2013-05-14 10:16:34

在godaddy注册的域名,想在DNSPOD上解析,于是把域名服务器修改成Name Server: F1G1NS1.DNSPOD.NETName Server: F1G1NS2.DNSPOD.NET,(具体可见whois信息),在dnspod面板上也已经添加域名,DNS服务器修改时间已经过了72小时,发现仍然不能解析。提示:检测到域名没有填写DNS。这是怎么回事呢?

望解答,谢谢!

槐花盛开的五月

就在

那些

翠绿

坚硬

古老

明亮

折断的

树枝

中间

白色

芳香的

五月

回来吧

–《槐花盛开》 威廉·卡洛斯·威廉斯

白色槐花

星期六,在图书馆里静静地看着书,揉了揉干涩的眼睛,瞥向窗外,不远处的青山,在蔚蓝的天空的映衬下显得格外的苍翠,真是美妙的一天!

目光在这干净的景物中随意地游走。突然,目光停留在校园里远处的一颗大树。树枝间一片片的白色在微风的吹拂下,恣意地摇摆,仿佛也在享受着这美妙的一天。

那一片一片的白色,不就是槐花么?我有些惊讶,急忙定了定神,仔细地瞧了又瞧。然而,就在我满怀希望的时候,我发现我错了,原来那白色根本就不是槐花。

我不禁有些失望了。

还记得小时候,经常和伙伴在槐树下一把一把地采摘槐花。槐花可以食用,采下来的槐花,也不管它三七二十一,一把一把的被我们送到口中。那甜甜的滋味到现在仍然让人记忆犹新。

上面的那首威廉斯的《槐花盛开》 的诗是上高中时,在语文课上,老师在黑板上给我们写下的,不知怎么回事。每每看到槐花盛开的时候,就会想起那首诗,还真是别有一番滋味呢。

紫色槐花

到大学时,校园里有一片槐树林,每当五月份的时候槐树林就会开出白色的或者紫色的槐花,一团团一簇一簇的压在枝头,煞是好看。那时候我才知道原来槐花并不一定都是白色的啊。每当从槐树林边走过,就会闻到一阵阵幽香的味道。

来到了南方,至今也没能见到槐树,更不用说槐花了。现在大学校园里的槐花正值盛开吧。槐树林下,碎石路旁,小木凳上又会多出了几对言笑晏晏的情侣吧。

窗外,那颗葳蕤的大树,依然在微风中摇曳,树叶也依旧在阳光的照射下映射出一团团刺目的白色,仿佛一簇簇美丽的白色槐花。

VHDL四位并行平方器的设计

一、设计方案

由十进制数乘法以及十进制和二进制的转换关系可知,四位二进制乘法可由下列公式表示:

1

公式可做进一步简化:

2

而平方器的设计就是乘法器的设计,即两个相同的无符号数相乘:

3

由公式1-3可知,设计四位并行平方器可以先用乘数A从低位开始按位乘以A,由于A的每一位只能是01两个值,所以

4

然后把Pi左移i位累计相加,即可得到A2的结果,四位并行平方器即可实现。

二、系统结构设计

四位并行平方器包括一个四位并行数据输入端,一个八位并行数据输出端,一个复位端和一个使能端,系统结构框图如下:

tu1

图2-1 系统结构框图

三、程序编写

四位并行平方器的VHDL具体程序如下:

1、库文件以及端口定义:

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.All;
use ieee.std_logic_unsigned.All;
entity square_4 is
port(
RST:in std_logic;                  --定义复位端口RST
EN:in std_logic;                   --定义使能端口EN
A:in std_logic_vector(3 downto 0);    --定义平方器四位并行数据输入端口A
OT:out std_logic_vector(7 downto 0)  --定义平方器数据输出端口OT
);
end square_4;

2、公式1-4的编程实现:

--从低位开始相乘START---------------------------------
if A(0)='0' then P0<="0000"; else P0<=A; end if;
if A(1)='0' then P1<="0000"; else P1<=A; end if;
if A(2)='0' then P2<="0000"; else P2<=A; end if;
if A(3)='0' then P3<="0000"; else P3<=A; end if;
--END----------------------------------------------------------

3、公式1-3的编程实现:
--移位累加START-------------------------------------------
OQ<=("0000"&P0)+("000"&P1&'0')+("00"&P2&"00")+('0'&P3&"000");
--END-----------------------------------------------------------

四、时序仿真

设置仿真时间为20us,输入A为四位无符号十进制数,输出OT为八位无符号十进制数,Quartus II时序仿真波形如下图所示:

VHDL时序仿真波形图

图 4-1 仿真波形

五、程序源代码

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.All;
use ieee.std_logic_unsigned.All;
entity square_4 is
port(
RST:in std_logic; --定义复位端口RST
EN:in std_logic; --定义使能端口EN
A:in std_logic_vector(3 downto 0); --定义平方器四位并行数据输入端口A
OT:out std_logic_vector(7 downto 0) --定义平方器数据输出端口OT
);
end square_4;

architecture one of square_4 is
signal P0,P1,P2,P3: std_logic_vector(3 downto 0);
signal OQ: std_logic_vector(7 downto 0);
begin
process(A,RST,EN)
begin
if RST='1' then OQ<=(others=>'0'); --当RST为1时系统复位,输出清零
elsif EN='1' then --当EN为1时平方器使能 ,否则输出保持
--从低位开始相乘START---------------------------------
if A(0)='0' then P0<="0000"; else P0<=A; end if;
if A(1)='0' then P1<="0000"; else P1<=A; end if;
if A(2)='0' then P2<="0000"; else P2<=A; end if;
if A(3)='0' then P3<="0000"; else P3<=A; end if;
--END-------------------------------------------------

--移位累加START---------------------------------------
OQ<=("0000"&P0)+("000"&P1&'0')+("00"&P2&"00")+('0'&P3&"000");
--END-------------------------------------------------
end if;
OT<=OQ;
end process;
end;