Problem A原题
未来奥运会建模--竞赛项目选择
材料背景：
国际奥委会（IOC）正在计划2032年澳大利亚夏季奥运会。随着奥运会的发展，国际奥委会旨在通过增加与现代价值观共鸣并吸引全球观众的体育项目、学科或赛事（SDEs），保持奥运会的相关性和影响力。
在奥运会的历史中，SDEs被引入、移除甚至重新引入，放映了时代和人们关注的变化。例如，在2020年，空手道、运动攀岩、冲浪和滑板首次亮相奥运会。然而，空手道并未出现在2024年巴黎奥运会中，而霹雳舞（也称为街舞）被引入。2028年洛杉矶奥运会，将增加旗橄榄球、长曲棍球和沿海划船项目，棒球和垒球将在缺席20年后重返2028年奥运会。
国际奥委会的赛事标准：
🟣普及性和可及性：增强奥运会的吸引力和全球兴趣，而不会过度增加成本或后勤需求。
🟣性别平等：确保男女运动员有平等的参与机会。
🟣可持续性：促进环境和社会责任。
🟣包容性：代表不同文化，促进全球参与（至少有75个国家在四大洲练习该运动）。
🟣相关性和创新：该运动必须吸引年轻观众，反映现代趋势，并在适当的情况下融入创新，包括物理虚拟运动，同时尊重奥林匹克传统。🟣安全和公平竞争：维护运动员保护和反兴奋剂的高标准。
参赛者任务要求：
创建一个数学模型，根据这些标准评估SDEs（体育项目、学科或赛事），并提供合理建议。该模型将用于对哪些SDEs最适合奥运会不断发展的愿景做出定量决策。
解决报告与建模的具体要求
1. 在解决国际奥委会标准时需要考虑哪些因素？列出并描述您的团队能识别的各种因素。注意，因素可能是定量的或定性的，恒定的或可变的，确定性的或概率性的。确保在适当的地方说明您的选择并包括单位。
2. 使用您的因素构建模型（或一组模型），帮助IOC评估哪些SDEs最符合奥林匹克标准。
3. 在至少三个最近奥运会中增加或移除的SDEs上测试您的模型，即2020年、2024年和2028年的奥运会，以及至少三个自1988年奥运会或更早的奥运会一直持续在奥林匹克项目中的SDEs。确保通过选择多样化的SDEs进行评估，强调模型的普遍适用性。以及在论文中讨论模型如何确认这些SDEs目前的奥运地位。
4. 确定三个可能为2032年布里斯班奥运会新增或重新引入的SDEs。确保确定哪些SDE应该首先、其次和第三被考虑纳入布里斯班奥运会。是否有任何SDE您认为有潜力在2036年或以后的奥运会中被纳入？
5. 进行敏感性分析，以解决模型的稳健性。确定哪些方面的模型使SDE得分高，并讨论这些是否代表模型的优势或劣势，特别是在作为决策工具的情况下。
6. 撰写一份1到2页的致国际奥委会的信，以非技术性的方式总结你的调查结果。解释你的模型基本原理及其对评估的SDE的结果。包括你对添加或删除哪些SDE的建议，以及模型支持这些结论的原因。
Problem B原题
审视高性能计算的环境影响
随着全球对高性能计算（HPC）的需求在人工智能（AI）、数据科学和加密货币挖矿等领域持续增长，这些技术的环境足迹也在增加。对大规模数据中心、高性能硬件和能源密集型计算过程的日益依赖引发了人们对其环境后果的担忧。
HPC环境影响最重要的方面是能源消耗及其相关的碳排放。这一方面尤为突出，因为它直接关联气候变化，因为能源消耗直接与温室气体排放相关，特别是当电力来自化石燃料时。这些HPC设施通常消耗大量能源，使其碳足迹显著。
此外，能源需求可能会给当地电网带来压力，特别是在可再生能源基础设施有限的地区，导致对非可再生能源的依赖增加。
除了能源消耗，还有其他环境问题需要关注。HPC的额外环境影响是多方面的，可以分为几个关键领域：
🟢水使用：许多数据中心使用水进行冷却，导致大量的水资源消耗和废水排放可能带来的潜在污染。
🟢电子废物：计算硬件的制造、使用和处置产生了电子废物，其中许多组件难以回收。
🟢资源枯竭：HPC硬件的生产涉及稀土材料的开采，这可能导致栖息地破坏、污染和对能源的额外需求。
🟢土地使用：数据中心所需的物理空间可能会引发土地使用争议，对当地生态系统产生重大影响。
🟢空气质量：这关注于化石燃料发电厂的排放，这些排放会降低空气质量并影响人类健康。还应额外考虑数据中心产生的细颗粒物和灰尘对当地空气质量的影响。
🟢化学物质使用：冷却系统使用的化学物质如果管理不当可能会带来风险，包括潜在的泄漏或溢出。
🟢社会经济影响：大型数据中心以及资源开采可能会导致土地变化，潜在地影响当地社区的能源获取公平性。
🟢噪音污染：这一过程中涉及的所有机械操作都可能导致噪音污染增加，影响社区和野生动物。
🟢网络架构：数据传输所需的网络基础设施不仅限于单个节点，还包括更大的连通性问题。
1. 理解问题描述全球HPC能力的年度能源消耗的范围，考虑总消耗量和平均消耗量。
2. 建立你的模型。开发一个综合模型，以确定HPC能源消耗导致的总碳排放对环境的影响。应考虑能源是如何产生的，计算能源混合。
3. 应用你的模型
a. 探讨随着HPC的增长、其他行业能源需求的增加以及不同能源来源和混合的潜力，你的模型在未来可能如何变化。
b. 使用你的模型提供现实界限，以洞察2030年问题的规模。
4. 扩展你的模型并反思你的分析
a. 模拟增加可再生能源比例的影响，并计算相应的碳排放减少量。研究切换到100%可再生能源来源的影响以及涉及的潜在挑战。
b. 完善你的模型（或开发一个新模型），以包括上述其他关键领域之一的环境影响，以进一步了解对HPC的影响。描述你的团队为什么选择那个方面，以及它如何与其他关键领域，特别是能源消耗相关。
5. 分享你的模型及其结果
a. 制定一套可执行的建议，以减少HPC的环境影响，同时考虑技术和政策导向的解决方案。
b. 假设你的一个建议被采纳。确定并展示你如何将这一点纳入你的模型
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