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新余论谈:数学模型寻空气污染源 培正生夺丘成桐奖

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【明报专讯】「未来升大学是否倾向选择理科?」对于记者的提问,培正中学中四生杨汶璁肯定又腼腆地回答:「是!」他热中数学研究又经常参加数学比赛,希望可修读数学、电脑科学等学位。去年他与队友姚涵瑛参加「丘成桐中学科学奖(亚洲赛区)」,研究以数学模型定位空气污染的源头,取得数学科银奖,并于总决赛中夺得铜奖,为香港参赛队伍的最佳成绩。

「我们两年前参加过一个数学建模(Mathematical Modeling)比赛,以数据找出空气污染物源头,但当时只有5日时间提交研究报告,只能用基本方法分析数据。」杨汶璁说,中二时与姚涵瑛组队参加数学比赛,以赛会提供的模拟污染物浓度数据集计算,找出污染物源头。他们认为可尝试再深入研究,以这个题目参加去年首次在港举行的「丘成桐中学科学奖(亚洲赛区)」。

借英国数据设计电脑程式分析

是次比赛有4个月时间让学生研究、写报告及口头汇报,时间较充裕。姚涵瑛说,他们从网上找出可利用「高斯烟流模式」模拟污染物散播,再设计一个电脑程式分析数据,过程中利用了英国真实数据,更找出污染源头。

导师:曾撞板重做信得乐趣

导师李灏峰表示,自他们中二起开始指导,见证他们由不懂得研究为怎样一回事,到表述到自己的工作、完成研究。他笑说,研究属探索未知的过程,学生难免撞板,更曾因发现有更适用的数学模型而要重做,相信他们在挑战中得到乐趣。

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比赛地区总监、香港科学院创院院士黄乃正表示,香港中学生在「丘成桐中学科学奖(亚洲赛区)」成绩相当好,数学、物理、生物、化学、计算机科学、经济及金融建模共6个学科比赛中,香港中学生在数学科得银奖(组别最佳成绩)、化学科得银奖(组别最佳成绩)及计算机科学得金奖,数学科学生更在总决赛夺铜奖。黄乃正说,比赛要求学生自行发掘研究题目并解答,不少学生以应用研究的题目参赛,他期望未来有更多学生以基础研究的题目参赛,探究纯科学理论。

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