“理工女”的那些事

“這是用概率設(shè)計得出的失效費用公式。利用這個公式，單位能調(diào)整備件計劃和控制庫存量，并制定一套保養(yǎng)與預(yù)防性維修方案，以減少電力系統(tǒng)發(fā)生故障的概率……”

在第38屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽的作品展示現(xiàn)場，來自衡陽市第八中學(xué)的高二女生黃詩琦不急不緩地向觀摩嘉賓介紹了自己的作品《概率設(shè)計在評估電力系統(tǒng)成本與可靠性關(guān)系方面的應(yīng)用》。

然而，大部分人在聽完作品講解很久之后，還是帶著不解的表情離開了。對此，黃詩琦早已做好了心理準(zhǔn)備：“概率設(shè)計是一門比較難懂的學(xué)科，我花了一年的時間才對它稍有了解，如果不是因為對數(shù)學(xué)的熱愛，恐怕早就放棄了。這次能用數(shù)學(xué)原理來設(shè)計制作創(chuàng)新作品參加大賽，我已經(jīng)很開心了。”

若問在學(xué)生時代，哪門課程最難，很多人都會將數(shù)學(xué)列在榜首。但在黃詩琦的眼中，數(shù)學(xué)這門學(xué)科卻充滿樂趣。

“我喜歡理科，最愛的是數(shù)學(xué)?！泵看畏艑W(xué)后，她首先做完的是數(shù)學(xué)作業(yè)，興致高昂時，她還會給自己加幾道奧數(shù)題小試身手。

一次偶然的機會，黃詩琦與數(shù)學(xué)有了更親密的接觸。

隨著信息化教學(xué)的發(fā)展，多媒體被廣泛用于教學(xué)中，這樣導(dǎo)致用電量增大，電路故障的發(fā)生率也隨之增加，給師生們帶來諸多不便?！霸鯓硬拍鼙Ｕ想娏ο到y(tǒng)的可靠性？”

帶著問題，黃詩琦求助了學(xué)校創(chuàng)新社團的指導(dǎo)老師謝燕燕，在謝老師的鼓勵下，她決定從概率設(shè)計著手，利用數(shù)學(xué)原理解決這個難題。

概率設(shè)計是將概率統(tǒng)計相關(guān)理論運用到工程的一門科學(xué)，遠遠超出了高中生的知識范圍，黃詩琦對它也只是略有耳聞。于是，她找來相關(guān)書籍和光盤，開始自學(xué)。

看了好幾遍資料，黃詩琦才對概率設(shè)計有了初步了解。在謝老師的指導(dǎo)下，她將課題分為三個部分：可靠度對部件單價的影響，可靠度的確定，估計不可修復(fù)單元的失效費用。

理清思路后，黃詩琦從國家電網(wǎng)湖南省電力公司及分公司獲取了全省14個市州電力系統(tǒng)的使用成本、投入成本、維護成本等資料。密密麻麻的數(shù)據(jù)、奇奇怪怪的專業(yè)術(shù)語讓她不知所措，從整理、分析數(shù)據(jù)到建立費用-可靠度模型，就花費了數(shù)月的時間。

好不容易完成了最繁瑣的數(shù)據(jù)分析，在推導(dǎo)失效費用公式時，黃詩琦一次又一次地出錯，又一步接一步地重來?！肮降耐茖?dǎo)有幾十個步驟，一步錯就會步步錯，而到底是哪一步做錯了，很難一下子找出來。”

黃詩琦描繪了當(dāng)時的心情：“就像做題時，明明思路是對的，但結(jié)果算錯了，只能得零分，簡直欲哭無淚！”雖然身體受累、心情受挫，但得出正確結(jié)果的瞬間，那種成就感讓她興奮不已，也帶給她繼續(xù)前行的力量。

經(jīng)過一年的努力，黃詩琦完成了最初的目標(biāo)，《概率設(shè)計在評估電力系統(tǒng)成本與可靠性關(guān)系方面的應(yīng)用》在第38屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽上榮獲一等獎。

黃詩琦的爸爸曾是一名海軍，小時候，她常常去廈門探望爸爸。每次的廈門之旅她都非常期待，因為那里不僅有家人，還有她日思夜想的“玩具”。

“那里的‘玩具可是無價之寶，在任何地方都買不到。”黃詩琦笑著說。原來，她口中的“玩具”藏在海軍基地的一個倉庫里，那里存放著各種軍用器械，光是看一看、摸一摸，她就能在里面待上一整天。而且，管理倉庫的大哥哥還會把廢棄的子彈殼焊接成飛機、潛艇等模型，這些都讓她愛不釋手。

也許是受爸爸的影響，黃詩琦從小就不像其他的女孩子一樣喜歡娃娃，她的玩具堆里只有各種積木、遙控小汽車等男孩愛玩的物品。每當(dāng)“熊孩子”附體時，她也喜歡胡亂拆東西。

“遙控器為什么可以換臺？”“鬧鐘壞了，我來修理一下吧！”“玩具車怎么這么慢，我要讓它跑得更快?！?抱著這樣的念頭，從玩具到小電器，都曾慘遭她的“毒手”。

初中第一次見到老師演示電路實驗后，愛動手的黃詩琦便買來一盒電路實驗器材，把盒子上介紹的實驗逐個做了一遍。充分掌握基本電路的結(jié)構(gòu)后，她便開始隨意發(fā)揮，或是做一個小臺燈，或是讓一條電路上的紅、綠燈交錯亮起……

一句無心之言或是一件尋常事，都可能引起黃詩琦的思考。

鑰匙這種重要卻不起眼的小物品很愛“躲貓貓”，相信很多人都曾有過“過家門而不能入”的尷尬經(jīng)歷。黃詩琦也如此。不過她可沒有僅僅停留在怨天尤人上，起初她在鑰匙扣上掛了一個大玩具以方便尋找，但事實證明，這個辦法行不通。

正當(dāng)黃詩琦為此事發(fā)愁時，朋友的手機丟了，有人提議利用GPS定位將手機找回。聽到這個建議，她腦海中突然蹦出一個想法：如果在鑰匙扣內(nèi)裝上定位系統(tǒng)，找鑰匙就很簡單啦！

黃詩琦居住的小區(qū)里有許多小朋友，乘坐電梯時，小朋友喜歡上竄下跳。有一次，電梯突然從10樓下墜了好幾層，把大家都嚇了一跳。雖然有驚無險，但因電梯故障導(dǎo)致人員傷亡的事故也屢見不鮮。如何才能提高電梯的安全性？

遺憾的是，高中的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，黃詩琦沒有時間去很好地解決上述問題，但她已經(jīng)將問題的解決方案進行了創(chuàng)意設(shè)計，將“易找的鑰匙扣”“防墜電梯”“自動加熱真空保溫杯”提交了實用新型專利申請?！斑@些想法還不夠成熟，希望以后能將它們完善，把它們化成有形的產(chǎn)品。”

未來，黃詩琦已經(jīng)做好了打算：在大學(xué)時就讀應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，與數(shù)學(xué)為伴，用數(shù)學(xué)方法來實現(xiàn)自己的夢想。