数学本科生设计算法，将学生与导师配对
叫来数学家：
邹韩密（左）和沈成武（右）找到数学助理教授Anke Van Zuylen，想把他们的课程应用到现实世界的问题中。他们决定建立一个数学模型，有效地将新生与从入学指导到学生选择专业的教师配对。礼貌的照片
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在经历了不匹配之后，数学助理教授Anke Van Zuylen召集了一个由数学本科生组成的精英团队，寻找有效配对学生和专业预科导师的解决方案。Adrienne Berard摄
网络优化:
研究小组确定，配对可以通过一种通常被称为网络优化的方法来实现。Anke Van Zuylen说，网络优化算法已被用于解决现实世界的问题，如学校的种族平衡、建筑疏散模型、仓库设计和大规模国际航运问题。Adrienne Berard摄
新的配对系统是两名本科生、一名数学教授和学术咨询办公室合作的结果。他们的任务吗?建立一个数学模型，有效地将新生与从入学指导到学生选择专业的教师配对。
学术顾问戴恩·帕斯科说：“这是一项艰巨的任务，尽管他们尽了最大的努力，但学术顾问还是挣扎了好几年。”
帕斯科说：“今年有1600名新生，每个新生都需要一位专业前指导老师。”“我们的办公室在过去五年里发生了很大变化。我于今年1月开始这项工作，并立即被要求寻找一种更有效的匹配过程。”
数学家们登场了。今年春季学期伊始，数学助理教授Anke Van Zuylen安排了一次与Pascoe的会面。她在秋季分配的最新一批顾问似乎是随机挑选的。
“所有分配给我的学生都对我不熟悉的东西感兴趣，”范祖伦说。“他们对英语、人体运动学和化学感兴趣，而这些都不是我的专业领域。我想，他们匹配的方式一定有问题。”
因此，范祖伦召集了一个由数学本科生组成的优秀团队来寻找解决方案。19岁的邹汉米（Hanmi Zou）和19岁的沈成武（Chengwu Shen）参加了范祖伦的“运筹学导论”课程，并找到范祖伦，想把他们的课程应用到现实世界的问题中。当范祖伦建议设计一个顾问匹配系统时，他们欣然接受了这个想法。
“我们认为我们可以建立一个有用的应用程序，”邹说，“因为这是我们经历过的事情。我来的时候就知道我想学数学，但当我来到这里的时候，我被安排了一位经济学教授作为指导老师。这样糟糕的比赛对我们没有帮助。教授没有责任，但他们不能真正以正确的方式帮助学生。”
“同样的事情也发生在我身上，”沈补充道。“在某种程度上，情况甚至更糟。我被分配给一个英语教授。我在咨询问卷上说过我对数学感兴趣。”
当邹和沈与朋友谈论他们的项目时，他们很快发现他们的情况并不独特。他们遇到了许多有类似情况的学生。
邹说：“作为学生，我们个人都知道，有一个算法能把我们和导师正确匹配起来是多么有用。”“它提高了效率，但也提高了学生的体验。我们知道这有多重要。”
在与范祖伦会面几次后，邹和沈达成了一项协议。他们确定可以通过运筹学中更常见的网络优化方法来实现配对。Van Zuylen说，网络优化算法已被用于解决现实世界的问题，如学校的种族平衡、建筑疏散模型、仓库设计和大规模国际航运问题。
“我们决定使用一种算法来解决‘交通问题’。她说：“这是一种确定物品分配的算法，但我们也可以用它来把学生分配给辅导员。”“我们的目标是将学生分配给顾问，以最大限度地增加兴趣重叠。”
邹和沈设计了一种方法，根据新生和教职员工完成的偏好调查的反馈，生成学生和导师之间的兼容性分数。兼容性分数反映了学生和教授之间最多五个共同的学术兴趣。它还考虑了一系列其他问题，比如该学生是运动员、神经多样性、第一代大学生还是转学生。
帕斯科说：“我们希望确保匹配和咨询过程不仅仅是专业和课程的选择。”“顾问们对学生的成功有着非常全面的看法。”
最近的一 伊隆大学民意调查研究发现，当大学毕业生与教职员工建立有意义的关系时，他们更有可能将自己的本科经历描述为有益的。调查还发现，在大学期间与教职员工建立了牢固关系的学生中，近三分之二的人在第一年就开始了这种关系。
“这个模型是为了优先考虑人际关系而建立的，”邹说。“该算法同时考虑了所有学生，因此具有全局视角。它选择对整体最好的，而不仅仅是对单个学生最好的。”
该算法已于本学期投入使用，并进行了首次匹配。到目前为止，邹说她的分析表明这对组合是成功的，但现在还为时过早。她的初步计算表明，只有两名学生与一位没有共同学术兴趣的导师相匹配。
“这是一个对校园里的每个人都有影响的项目，”范祖伦说。“这是一个很好的展示运筹学的机会。”
她还强调，该算法的设计具有适应性，因此，如果调查需要考虑额外的数据输入，可以在不破坏算法的情况下添加它们。帕斯科说，信息技术办公室已经运行了该算法的代码，并将在未来几年继续这样做。
他说：“学生们开发了一种有效的产品，并将长期使用。”
