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自然树的生长竞争模型及实现

自然树的生长竞争模型及实现

作者：张菊艳四川大学

学位级别：硕士

自然树的生长过程是一个最优化过程，在其生长过程中，自然树的趋光性会促使枝条向上向外生长，而另一方面，枝条会因为彼此遮挡缺少阳光照射以及地下养分供给不足而凋落，此过程总是伴随着子枝条长出，老枝条凋落，这样经过几年或者几... 详细信息

自然树的生长过程是一个最优化过程，在其生长过程中，自然树的趋光性会促使枝条向上向外生长，而另一方面，枝条会因为彼此遮挡缺少阳光照射以及地下养分供给不足而凋落，此过程总是伴随着子枝条长出，老枝条凋落，这样经过几年或者几十年不断的循环更新，树的形态基本稳定，该形态是树不断调整自身以更好地适应其生长环境而形成的，是一个最优化的结果。基于上述思想，本文首先建立自然树的生长竞争模型来模拟树的生长过程，然后，将该生长过程与最优化问题的求解过程相对应，用于求解曲线拟合这样的典型优化问题。从生物学原理看，自然树的生长受光照、水分、降水、温度等环境因素的影响，其生长过程是非常复杂的。本文通过对自然树的生长过程的认识与分析，总结出了影响自然树生长的四个基本生长特性：趋光性、屈地性、竞争机制以及概率生长。本文利用自然树生长过程中生长、凋落矛盾统一原理，只考虑阳光和营养对其生长、凋落过程的影响，建立阳光适应度函数和营养因子来体现自然树的趋光性和屈地性的生长特性;同时在自然树的生长过程中，竞争行为占很重要的地位，其竞争行为表现为对资源和空间的竞争、抑制分枝产生和导致生长格局改变，各枝条之间的联系是抑制性的，利用竞争机制和概率生长生长特性引入分枝、分层概念;这样通过抓住这些主要影响特性，将自然树的复杂生长过程抽象出来，建立了生长竞争模型。基于上述思想，本文用VC++6.0实现了程序编码，将生成的三维模拟树显示于绘图软件中。通过对自然树形态的仿真，更好的认识其生长机理，然后将此最优化生长过程应用于曲线拟合问题。本文利用自然树的趋光性，建立阳光适应度函数，采用多项式去逼近数据序列进行曲线拟合，同时利用营养因子和遮挡因子来控制自然树的生长，凋落过程，使得自然树的形态一步一步地逼近问题的最优解。最后将两条有代表性的振荡函数的曲线拟合结果与标准遗传算法曲线拟合结果进行对比，结果显示出：本模型相对于标准遗传算法运行快、拟合精度高，在曲线拟合中初步显示出其优越性。以此验证了生长竞争模型的合理性和有效性，为今后在树状天线的结构优化等问题打下坚实基础，显示出本模型有着重要的优化应用前景。

关键词：生长竞争模型自然树曲线拟合阳光适应度

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对高中数学生活化教学现状的调查研究

对高中数学生活化教学现状的调查研究

作者：张菊艳西南大学

学位级别：硕士

新一轮课程改革对高中数学教学提出了生活化的要求:在高中数学教学过程中,要联系学生的实际生活,让数学教学回归生活本质,让学生获得有活力的数学知识、技能和方法,并指导学生能够创造性地应用数学知识解决生活与生产实际中的问题。为此... 详细信息

新一轮课程改革对高中数学教学提出了生活化的要求:在高中数学教学过程中,要联系学生的实际生活,让数学教学回归生活本质,让学生获得有活力的数学知识、技能和方法,并指导学生能够创造性地应用数学知识解决生活与生产实际中的问题。为此,作为一线高中数学教师,教学生活化的问题已摆在面前:目前的生活化教学实施情况如何?教师在实施生活化教学中面临着哪些困难?有没有可操作的生活化教学策略来帮助提高数学课堂的教学效率呢?这些问题值得我们深入思考和研究。基于此,本文在进一步了解了有关教育理论的前提下,开展了对高中数学生活化教学现状的调查研究,旨在深入了解目前一线教师实施生活化教学的现状及存在的问题,并针对这些问题提出合理的生活化教学建议。本文在广泛查阅各种文献和资料的基础上,对石林彝族自治县第一中学的师生采取问卷调查、课堂观察和访谈法来获得相关资料和数据,再结合自己多年来的教学经验与课改实践,研究发现目前高中数学生活化教学中存在的问题,并针对这些问题,借助相关现代教育教学理论与新课程标准,提出一些具有可操作性的生活化教学建议。本论文主要包括以下四个部分的研究内容:第一部分:研究综述及相关理论研究。研究综述介绍了目前国内外专家对高中数学生活化教学的研究情况;理论研究包括生活化、数学生活化、数学教学生活化的概念界定,以及布鲁纳的“发现学习”理论,建构主义理论,自主学习理论等教育理论的阐述。第二部分:现状调查与结果分析。笔者通过对石林彝族自治县第一中学的学生开展问卷调查、对教师开展面对面访谈的方式获得调查结果,并对结果进行分析,发现目前高中数学生活化教学存在以下问题:简单的生活化情境冲淡数学教学目标;过分强调生活化而忽视了数学本身的科学性;缺乏对于生活化教学资源的数学抽象;一些生活化情境与学生的生活相去甚远;生活化教学趋于表面,缺乏实际应用指导;极端的生活化降低了学生自主探究的深度与广度。第三部分:生活化教学的实施建议及案例说明。针对以上高中数学生活化教学中存在的问题,笔者结合自己多年的教学经验,提出高中数学生活化教学的可操作性实施建议:转变教师的生活化教学观念、创造性地使用教材实例、积累好的生活化教学素材、将生活化渗透到教学的各个环节、引导学生将所学知识应用于实际生活。并在每一条建议后附以相应的教学案例片段进行说明。笔者将这些实施建议应用于自己的教学实践,通过分析期中和期末学生对数学的学习兴趣的变化,对比期中考和期末考学生的数学成绩,发现生活化教学有利于提高学生的数学学习兴趣和学习成绩。第四部分:研究结论和展望。简要概括本文的研究过程和研究结论,并总结了研究的不足之处,对未来的研究方向提出展望。

关键词：高中数学生活化教学

荔枝核乙酸乙酯相抑制HepG2细胞增殖及其抗肝癌免疫调节机制研究

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荔枝核乙酸乙酯相抑制HepG2细胞增殖及其抗肝癌免疫调节机制研究

作者：张菊艳广东药科大学

学位级别：硕士

1研究目的与意义本研究的目的是对荔枝核乙酸乙酯相(Litch seeds ethyl aetate,LEA)进行成分提取与分离,在前期研究基础上通过体外实验对比Hep G2和MCF-7的抑瘤作用,筛选出对LEA敏感的细胞株Hep G2细胞,并进一步探讨LEA对Hep G2细胞的... 详细信息

1研究目的与意义本研究的目的是对荔枝核乙酸乙酯相(Litch seeds ethyl aetate,LEA)进行成分提取与分离,在前期研究基础上通过体外实验对比Hep G2和MCF-7的抑瘤作用,筛选出对LEA敏感的细胞株Hep G2细胞,并进一步探讨LEA对Hep G2细胞的增殖影响及其诱导凋亡机制;其次是阐明LEA在体内抑制H22实体瘤小鼠的免疫调节机制,该成果将为荔枝核有效成分的药理药效深入研究提供基础。本研究的意义在于初步筛选出的LEA具有抑制肝癌细胞增殖的作用,在确定可抑制肿瘤细胞增殖的基础上,分析其可能的药效成分为总黄酮类化合物,这将为荔枝核抗肿瘤药理作用的深入研究及新药研发提供有应用价值的基础数据。2研究方法2.1 LEA的提取、分离及有效成分鉴别本实验采用70%乙醇浸提,并结合超声助提的方法获取荔枝核总化合物成分,再通过萃取分离、干燥获得LEA,作为抗肿瘤实验的药物成分;再采用盐酸-镁粉反应方法鉴别LEA中的总黄酮成分,同时采用紫外分光光度法测定总黄酮的含量。2.2 LEA对Hep G2、MCF-7细胞增殖抑制作用本研究通过对比肝癌Hep G2细胞、乳腺癌MCF-7细胞的抑瘤效果,利用不同浓度的LEA分别作用于肿瘤细胞24h和48h后,采用MTT法检测LEA对肿瘤细胞的增殖抑制率并绘制抑制曲线;结晶紫染色法对LEA作用肿瘤细胞之后细胞形态学变化观察,从中选取LEA作用效果最佳的肿瘤细胞系,然后进行体内的抗肿瘤相关机制研究。2.3 LEA对小鼠淋巴细胞的增殖影响为了探讨LEA对正常淋巴细胞的影响,采用小鼠原代脾脏淋巴细胞、胸腺淋巴细胞、腹腔巨噬细胞作为实验对象,利用不同浓度的LEA分别作用于淋巴细胞24h和48h后,采用MTT法检测LEA对淋巴细胞的增殖的影响并绘制曲线图;分析确定LEA对正常淋巴细胞无毒性作用的药效浓度以及可以增强淋巴细胞活性的淋巴细胞。2.4 LEA对共培养体系的影响研究通过LEA对小鼠淋巴细胞的增殖筛选,选择脾脏淋巴细胞与Hep G2细胞(3:1)的比例进行共培养,LEA作用24h后,吸出悬浮的淋巴细胞和含药物的培养液,MTT法检测肿瘤细胞的增殖抑制率并绘制抑制曲线。研究LEA对共培养体系的影响,是为探讨药物对瘤细胞及淋巴细胞共存时的药效变化,为体内实验提供基础。2.5 LEA诱导肝癌Hep G2细胞凋亡的分子机制采用流式细胞术、DNA Ladder研究LEA对Hep G2细胞的凋亡机制,在不同浓度LEA作用24h后,采用Annexin-V/PI双染凋亡检测Hep G2细胞的总凋亡率,再通过DNA Ladder实验是否形成明显的梯状条带,以此判断LEA是否诱导Hep G2细胞发生凋亡,以及采用罗丹明123检测LEA诱导Hep G2细胞凋亡过程中线粒体?Ψm的前后变化。2.6 LEA对荷瘤小鼠免疫系统的影响使用BALB/c小鼠腋下接种H22细胞以构建肝癌实体瘤造模。分别采用不同浓度LEA和5-Fu对肝癌小鼠进行治疗,分为模型组、阳性对照组、药物(高、中、低)剂量组,灌胃给药1次/d,连续10天。每天观察小鼠生活状态,实验结束后将各组小鼠眼球取血备用,完整剥离瘤块、胸腺和脾脏并称重,计算抑瘤率和器官指数,同时使用MTT法测定肿瘤小鼠脾脏淋巴、胸腺淋巴细胞和腹腔巨噬细胞的增殖指数;ELISA法检测血清中IL-1β、TNF-α、INF-γ的分泌情况。3研究结果3.1LEA提取与鉴定经过荔枝核干燥醇提萃取获得LEA,经紫外分光光度法鉴定,LEA总黄酮含量(以芦丁计)为0.91mg/ml,荔枝核粗提取物总黄酮含量(以芦丁计)为0.21mg/ml。由此可见LEA的总黄酮含量明显高于荔枝核粗提取含量。3.2 LEA对Hep G2、MCF-7细胞的作用LEA作用Hep G2、MCF-7细胞,24h较48h明显,IC50分别为为59.52 g/ml、301.7 g/ml;在经过结晶紫染色法鉴定,药物浓度在30 g/ml-240 g/ml范围内,药物浓度越高,贴壁细胞越少,结晶紫染色就越浅。通过以上结果比较,LEA对Hep G2细胞的抑制效果比MCF-7明显,下一步的实验将确定Hep G2细胞为药物作用细胞系。3.3 LEA对小鼠脾脏淋巴细胞的影响LEA在60 g/ml时对小鼠脾脏淋巴细胞的增殖率达到了321.33%,与对照组相比有显著性(P<0.01),说明LEA在30 g/ml-240 g/ml浓度区间,对正常淋巴细胞无毒性,超过240 g/ml,细胞状态改变,异常堆积,无法清晰看出细胞椭圆形态,说明高浓度可能有毒性,因此,LEA的浓度选择在30 g/ml-240 g/ml范围内进行下一步实验。3.4 LEA作用共培养体系的影响研究在共培养体系中,选择小鼠脾淋巴细胞与Hep G2细胞共培养,单独选用LEA为6

关键词：荔枝核乙酸乙酯相淋巴细胞 Hep G2细胞细胞凋亡细胞因子

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构建城市规模大区域火灾预警系统的思考

计算机应用与软件 2008年第10期25卷 283-285页

作者：张菊艳南阳理工学院河南南阳473000

城市规模大区域火灾预警系统以白光CCD、红外热像仪、多波段复合探测器为主要探测模块,以激光测距机及终端承载平台的双坐标伺服系统实现对目标的搜索、识别、捕捉和定位。消防指挥中心自动化遥控接收系统终端的探测信息、目标位置及可... 详细信息

城市规模大区域火灾预警系统以白光CCD、红外热像仪、多波段复合探测器为主要探测模块,以激光测距机及终端承载平台的双坐标伺服系统实现对目标的搜索、识别、捕捉和定位。消防指挥中心自动化遥控接收系统终端的探测信息、目标位置及可能的预警信号。如果预警信号出现,系统就能依据被锁定目标的三维坐标,结合嵌入的城市电子地图和其他信息系统,查询目标及周围的相关信息,迅速判明预警的真伪或状态,为消防出警决策提供可靠依据。

关键词：城市规模大区域火灾预警系统复合探测激光测距目标定位电子地图出警决策

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激光测距的目标单点探测定位系统及定位误差分析

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火力与指挥控制 2008年第4期33卷 83-86页

作者：张菊艳吴桂林南阳理工学院河南南阳473000 河南中光学集团河南南阳473082

阐述由双坐标伺服系统和固体激光测距机等单元模块构成的目标单点探测定位系统的功能实现原理、影响系统定位精度的各误差分量的构成以及减小或消除系统定位误差的方法。通过对各误差分量的分析、运算与合成,建立了系统对目标单点测距... 详细信息

阐述由双坐标伺服系统和固体激光测距机等单元模块构成的目标单点探测定位系统的功能实现原理、影响系统定位精度的各误差分量的构成以及减小或消除系统定位误差的方法。通过对各误差分量的分析、运算与合成,建立了系统对目标单点测距定位的数学模型--三维坐标和定位极限误差的数学表达式。如果进一步考虑时间等变量,还可以由此推导并计算出目标的运动速度、运动轨迹等参量的数据或数据集合,从而定量地描述和表达目标的变化状态和运动规律。论证结果表明该系统具有广泛的应用前景。

关键词：目标单点定位系统误差分量定位误差数学模型应用前景

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一种微型化数控YIG调谐滤波器设计

磁性材料及器件 2013年第2期44卷 50-55页

作者：赵满张平川杨陆王津丰张菊艳西南电子设备研究所四川成都610036 西南应用磁学研究所四川绵阳621000

简要叙述了一种微型化数控YIG调谐滤波器的设计方案,介绍了谐振电路、磁路、激励器及补偿电路等仿真设计方法,借助LTCC、微组装工艺技术制作了实物样品。试验结果表明,谐振电路、磁路的微型化可有效减小YIG体积,磁电集成一体化设计可实... 详细信息

简要叙述了一种微型化数控YIG调谐滤波器的设计方案,介绍了谐振电路、磁路、激励器及补偿电路等仿真设计方法,借助LTCC、微组装工艺技术制作了实物样品。试验结果表明,谐振电路、磁路的微型化可有效减小YIG体积,磁电集成一体化设计可实现组件的微型化,经测试性能指标达到应用要求,可满足现代通信、雷达、电子对抗、导航等微型系统应用需求。

关键词： YIG调谐滤波器微型-ITS 结构设计应用

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