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STEM视域下的地理项目化学习

文理导航 2024年第13期 34-36页

作者：谭刚重庆市南开中学校重庆400030

项目化学习是培养学生地理实践能力的重要途径,当前国内中学在开展地理项目化学习的过程中还存在一定的问题,学生对地理知识的本质了解不够深刻,中学教师在教学过程中也因为错误的教学方法对教学质量形成了一定程度的负面影响。文章从... 详细信息

项目化学习是培养学生地理实践能力的重要途径,当前国内中学在开展地理项目化学习的过程中还存在一定的问题,学生对地理知识的本质了解不够深刻,中学教师在教学过程中也因为错误的教学方法对教学质量形成了一定程度的负面影响。文章从科学、技术、工程和数学四个维度进行研究分析,探索STEM视域下地理项目化学习的可行性路径。

关键词： STEM视域地理学习项目化学习中学地理

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基于粘贴系统求解TSP问题

系统仿真学报 2005年第6期17卷 1299-1302,1306页

作者：董亚非谭刚军张社民华中科技大学控制科学与工程系

旅行商问题,简称为TSP问题,是困难的NP完全问题,在工程实践中具有广泛的应用。利用常规的计算方法求解这个问题,计算所需的时间是随着问题规模的增大以指数形式增加的,因而无法有效的解决此类问题。DNA计算是一种新兴的计算方式,粘贴系... 详细信息

旅行商问题,简称为TSP问题,是困难的NP完全问题,在工程实践中具有广泛的应用。利用常规的计算方法求解这个问题,计算所需的时间是随着问题规模的增大以指数形式增加的,因而无法有效的解决此类问题。DNA计算是一种新兴的计算方式,粘贴系统模型是其中基于粘贴运算的一种DNA计算的抽象模型。通过将旅行商问题转化为求赋权图中权值最小的Hamilton圈,利用粘贴系统模型的巨大并行性,可以有效的求解旅行商问题。

关键词： TSP问题粘贴求解 Hamilton圈旅行商问题 DNA计算 NP完全问题系统模型工程实践计算方法指数形式计算方式抽象模型问题转化赋权图并行性时间运算

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沟壑区浅埋煤层开采覆岩运动演化致灾特征

采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 315-325页

作者：李延军中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

为进一步研究浅埋煤层开采沟壑区覆岩运动演化致灾特征,以榆神矿区锟源煤矿113101首采工作面为工程背景,采用了数值计算和物理相似模拟实验方法,分析了沟壑区浅埋煤层开采过程中覆岩应力及位移动态演化特征、覆岩破断及裂隙发育规律,初... 详细信息

为进一步研究浅埋煤层开采沟壑区覆岩运动演化致灾特征,以榆神矿区锟源煤矿113101首采工作面为工程背景,采用了数值计算和物理相似模拟实验方法,分析了沟壑区浅埋煤层开采过程中覆岩应力及位移动态演化特征、覆岩破断及裂隙发育规律,初步揭示了过沟开采灾害特征及相互作用关系,针对性提出了综合治理方法。研究结果表明:过沟开采中,沟壑顺坡段呈“受压”状态,逆坡段呈“受拉”状态,谷底位移变化量最大、逆坡段其次、顺坡段最小。二号沟壑顺坡段下部及谷底、一号沟壑逆坡段下部及谷底范围分别形成应力集中且位移量达到最大,水平应力峰值为17.4、14.5 MPa,最大位移值为1.7、1.0 m。工作面推进至沟壑区顺坡段时周期来压步距约为逆坡段的两倍,顺坡段“覆岩完整区”面积较大,载荷传递至工作面支架易造成压架现象;沟壑逆坡段区域,覆岩厚度增加,拉伸型裂隙发育明显,易导致沟体滑坡;沟壑谷底区域,顶板切落形成塌陷型裂隙,易诱发工作面压架和突水溃沙灾害。不同灾害间相互关联,沟体滑坡抑制工作面突水溃沙但促进切顶压架灾害,顶板切落压架同时促进突水溃沙和沟体滑坡灾害。根据覆岩灾害产生区域及作用特征,提出了上游截排地表水、顺坡段中上部岩层预裂、逆坡段降坡加固、谷底及逆坡段坡脚注浆等综合防治措施,为工作面安全高效回采提供相应研究基础。

关键词：沟壑区浅埋煤层应力演化覆岩运动裂隙发育

双索面无背索斜拉桥拱形钢结构索塔施工技术探讨

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四川建筑 2024年第1期44卷 144-148页

作者：田焕祥陈海军李根谭刚成都建工集团有限公司四川成都610000 成都市市政开发总公司四川成都610000

以青兰沟斜拉桥索塔安装为例,对无背索斜拉桥的钢结构索塔从索塔节段划分、临时支撑方案选定、吊装机械选型、吊装施工作业等施工准备及关键施工工序进行概述及分析。

关键词：斜拉桥钢结构拱形索塔施工技术

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大陆岩石圈与地球深部动力过程的协同演化

科学通报 2024年第2期69卷 200-214页

作者：刘丽军陈凌中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 Department of Earth Science and Environmental Change University of Illinois at Urbana-ChampaignUrbana IL 61801USA 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

陆地是人类最主要的栖息地,然而其下方岩石圈的性质仍存在很多未知的因素.传统的板块构造理论认为大陆漂移是受大洋板块运动所控制,大陆岩石圈与对流地幔的物质交换局限在板块边界或热点附近,而大陆内部,尤其是克拉通的构造变形主要是... 详细信息

陆地是人类最主要的栖息地,然而其下方岩石圈的性质仍存在很多未知的因素.传统的板块构造理论认为大陆漂移是受大洋板块运动所控制,大陆岩石圈与对流地幔的物质交换局限在板块边界或热点附近,而大陆内部,尤其是克拉通的构造变形主要是大陆岩石圈对深部动力过程的被动响应.该认识的一个理论基础是tectosphere模型,即大陆内部的克拉通岩石圈地幔密度小而黏度高,从而能够长期稳定存在.然而近期的研究表明,克拉通岩石圈并非如传统认为的长期保持稳定,很多克拉通都发生过不同程度的结构改变,甚至破坏.相应地,对克拉通岩石圈地幔动力学性质的认知也在发生重大转变,如发现其密度高于周围地幔并且具有分层性,而其内部也存在不同尺度的薄弱带/层,在特定的构造扰动下,克拉通岩石圈会发生失稳而形成大规模拆沉.因此,本文认为,大陆岩石圈与深部地幔在超大陆时间尺度上是协同演化的,前者可以通过拆沉和折返的形式主动参与地幔对流,进而更加深刻地影响深浅能量和物质交换.这一认识的转变表明,大陆岩石圈对深部动力过程具有主动作用,因此我们对固体地球演化、环境气候变迁等重大问题的探索需要更多地引入大陆岩石圈本身的贡献.

关键词：大陆岩石圈大洋俯冲地幔柱拆沉深浅耦合协同演化

一种两阶段求解LED光谱匹配系数高效全局优化算法

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1591-1599页

作者：王永军吴贵文黄河李同军温州职业技术学院人工智能学院浙江温州325035 温州商学院信息工程学院浙江温州325035 浙江海洋大学信息工程学院浙江舟山316022

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目... 详细信息

用单色发光二极管(LED)组份合成目标光谱在现实中有重要意义。当单色LED组成成份多、目标光谱合成精度要求高时,求解光谱组成成份的比例问题变成了超定方程组非负解的组合优化难题。智能优化类算法提高了解的全局最优性,但若没有利用目标函数的数学解析性质,其收敛速度慢,解的精度不高。梯度类算法收敛到局部解的速度快且精度高,但至今没有成熟理论技术求解非凸优化全局最优解,且问题中非负解的要求限制了该类算法的收敛速度。同时,目标函数的最小二乘信息在求解时没有得到充分利用。基于目标函数的数学可解析性、表现形式的二次非线性格式、最终解的非负要求,提出了一种两阶段优化算法LLR_LBFGS。第一阶段进行无约束的线性拟合,得到目标函数的最小二乘近似理论解,第二阶段借助带约束的拟牛顿方法LBFGS进一步求取问题的非负全局最优解。以标准目标光谱CIE-A、CIE-D65、CIE-D50、CIE-D55、CIE-D75的最佳拟合为研究对象,对比了新方法与拉索回归算法(LASSO)、岭回归算法(RIDGE)、差分进化算法(DE)、粒子群算法(PSO)及遗传算法(GA)的求解精度和运行速度,以及决策系数R 2。基于实际工业案例的数值结果表明,LLR_LBFGS能够较快地锁定全局解的范围,收敛速度更快;能够借助目标函数的数学可解析性提高解的精度。两个阶段的衔接融合能够获得较好的全局最优解的起始点和高精度的最优解。该方法对解决LED光谱拟合问题潜力大,有普适性。基于该设计思路,可以在算法的两个阶段中,组合设计更多、更灵活的光谱配比解决方案。这对于求取LED光谱匹配最优解的智能优化类方法改善效果有较好的启发意义。

关键词：光谱学 LED光谱匹配线性拟合 LBFGS 高效全局优化

温室气体、气溶胶和太平洋年代际振荡对亚洲高山区降水变化的共同作用

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科学通报 2024年第10期69卷 1253-1256页

作者：江洁周天军中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

以青藏高原为主体的亚洲高山区孕育并滋养了亚洲多条重要的河流.亚洲高山区是气候变化的敏感区,同时也是生态环境的脆弱区.在全球增温背景下,亚洲高山区水循环发生了前所未有的变化,面临冰川退缩、积雪减少、多年冻土消融等问题.亚洲高... 详细信息

以青藏高原为主体的亚洲高山区孕育并滋养了亚洲多条重要的河流.亚洲高山区是气候变化的敏感区,同时也是生态环境的脆弱区.在全球增温背景下,亚洲高山区水循环发生了前所未有的变化,面临冰川退缩、积雪减少、多年冻土消融等问题.亚洲高山区陆地水储量的变化具有明显的空间异质性,这与过去几十年该地区降水的“双核型”变化有关[1].多源观测资料分析表明,20世纪70年代以来亚洲高山区北部降水增多,而包括喜马拉雅山脉在内的高原东南部地区降水则减少[1,2].

关键词：温室气体山区降水喜马拉雅山脉冰川退缩多年冻土水循环空间异质性生态环境

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三维TTI介质qP波透射立体层析方法研究

地球物理学报 2024年第4期67卷 1546-1569页

作者：王潇杨锴杨顺军同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国石油集团东方地球物理公司新疆物探处乌鲁木齐830016

致力于研究三维TTI介质下的qP波立体层析反演算法.将射线扰动理论应用于三维具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质拟声波程函方程,导出立体层析所需的三维TTI介质qP波数据空间与三维TTI介质模型空间之间的所有Frechét导数.在通过灵... 详细信息

致力于研究三维TTI介质下的qP波立体层析反演算法.将射线扰动理论应用于三维具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质拟声波程函方程,导出立体层析所需的三维TTI介质qP波数据空间与三维TTI介质模型空间之间的所有Frechét导数.在通过灵敏度测试验证了相应Frechét导数对于三个各向异性THOMSEN参数的正确性之后,使用两步法反演策略——即先使用坐标分量和射线参数水平分量(不包括走时)实施初始反演而后再使用所有数据空间分量进行反演,在三维qP波TTI介质情形下针对三个各向异性THOMSEN参数可以获得理想的反演结果,为三维qP波TTI介质下透射立体层析的应用做好了理论准备.用一个典型的理论数据算例证实了上述观点.

关键词：三维T TI介质 qP波透射立体层析 Frechét导数两步法反演策略

化学气相沉积法制备智能窗用热致变色VO_(2)薄膜的研究进展

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无机材料学报 2024年第3期39卷 233-258页

作者：鲍可李西军西湖大学先进微纳加工与测试平台杭州310024 浙江省3D微纳加工和表征研究重点实验室杭州310024 西湖大学芯片数字化生产技术研究中心杭州310024

热致变色智能窗是通过在玻璃上沉积温度刺激响应型材料,实现根据环境温度调控窗户玻璃的太阳光透过率,减少建筑物能耗的节能窗户。二氧化钒(VO_(2))是一种典型的热致相变材料,在~68℃发生金属-绝缘体相变,相变前后伴随光学性能的显著变... 详细信息

热致变色智能窗是通过在玻璃上沉积温度刺激响应型材料,实现根据环境温度调控窗户玻璃的太阳光透过率,减少建筑物能耗的节能窗户。二氧化钒(VO_(2))是一种典型的热致相变材料,在~68℃发生金属-绝缘体相变,相变前后伴随光学性能的显著变化,在智能窗等多个领域有潜在的技术应用。然而,当前VO_(2)基热致变色智能窗的应用仍存在着相变温度(τc)偏高、可见光透过率(Tlum)低和太阳能调节效率(ΔTsol)不足等问题,无法满足实际建筑节能的需求。为了解决这些问题,研究人员开展了广泛而深入的工作。化学气相沉积法(Chemical vapor deposition,CVD)能够以合理的成本生产高质量、大面积的VO_(2)薄膜,受到研究者青睐。本文总结了近年来利用CVD技术制备VO_(2)薄膜的研究进展,系统介绍常压化学气相沉积、气溶胶辅助化学气相沉积、低压化学气相沉积、金属有机物化学气相沉积、原子层沉积和等离子体增强化学气相沉积等CVD工艺,分析了反应物种类及比例、反应温度、压力、载体流量等因素对VO_(2)薄膜质量的影响,并结合元素掺杂、纳米复合薄膜、多层膜结构等对VO_(2)薄膜的性能调控与优化进行总结,最后对未来等离子体增强化学气相沉积制备VO_(2)薄膜的研究前景做出展望。

关键词：二氧化钒热致变色智能窗化学气相沉积薄膜综述