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应用序列指示条件模拟算法模拟森林类型空间分布_冯益明 - 副本

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《教育研究方法(专科必修)》2015期末试题及答案

《教育研究方法(专科必修)》2015期末试题及答案 一、单项选择题(每题4分,合计20分) 1.下列关于观察法中编码的说法中,正确的是( )。 A.策略编码指对人们完成一定任务所用方法、策略的编码。 B.常见的一些编码有:过程编码,活动编码,策略编码和行为编码。 C.过程编码指对事物过程的编码,其编码名称是阶段和步骤。 D.活动编码指按照一定的种类进行的内容编码。 2.对于调查访问,下面哪种说法是正确的?( ) A.在访问时,与被访者谈得越投机越好。 B.在访问时,调查者用眼睛、神态与被调查者交流是不礼貌的。 C.在访问时,座位的安排无关紧要。 D.-般情况下,只要受访者允许,访谈者应该尽可能使用录音机。 3.下列选项中正确的是( )。 A.一般情况,研究计划的形式分为七个部分,对于特定的研究项目不可能提出其它一 些研究计划的形式。 B.研究计划的准备是研究过程的重要一步,许多研究在开始进行之后都要求提交研究计划。 C.具体到不同的研究内容和研究方法,尽管存在着性质和层次上的差异,研究工作的程序是一成不变的。 D.研究计划应包括以下三方面内容:研究目标和理论框架,以往研究的考察,研究的设计与方法。 4.关于实验设计的下列说法中,正确的是( )。 A.将被试分为两组,一组施以实验处理称作实验组,另一组不给实验处理,然后测定他们对某种刺激的反应。比较两组反应上的差异不能被认为是实验处理的结果。 B.组间设计的优点是:可以进行比较;缺点是:两组被试相等的假设难以得到保证,各种无关变量的控制,两组也难以做到完全相等。因此,对实验结果的解释上,可靠性就要降低。 C.事前测定和事后测定比较设计是按照测定被试的方式来分类的设计类型。

教育研究方法模拟试题一

三人行预测模拟题系列-----教育研究方法部分 教育研究方法模拟试题一 一、单项选择题: 1、教育科研选题存在可行性的条件中,除客观条件和主观条件外,还有一个条件是() A、必要性问题 B、可能性问题 C、能力问题 D、时机问题 2、在历史研究法的运用中,主要确定文献资料本身的意义、价值和准确可靠程度的评论被称为是() A、外部评论 B、内部评论 C、辨伪评论 D、证真评论 3、在教育观察研究中,帮助研究者获取观察资料的重要工具是() A、观察计划 B、观察提纲 C、摘要笔记 D、观察记录表 4、题录、索引、文摘等属于文献等级中的() A、零次文献 B、一次文献 C、二次文献 D、三次文献 5、在教育科学的理论研究中,考察教育现象的起源、形成、变化发展过程及其本质,常用方法是() A、教育观察法 B、发生学方法 C、教育调查法 D、教育实验法 6、以教育事实为主的科学研究成果主要包括() A、教育观察报告、教育调查报告、教育实验报告等 B、学术论文、教育观察报告、教育调查报告等 C、学术论文、教育实验报告、教育调查报告等 D、学术论文、教育观察报告、学术专著等 7、选择研究问题的首要原则是() A、需要性原则 B、科学性原则 C、创造性原则 D、可能性原则 8、教育研究方法中使用频率最高的是() A、教育观察法 B、教育实验法 C、教育调查法 D、教育测量法 9、提高问卷效度的关键是 A、正确选题 B、写好指导语 C、问卷题目的行文技巧 D、设计目标体系 10、实验安排的反作用效果也称为() A、霍桑效应 B、马太效应 C、皮格马里翁效应 D、消散效应 二、辨析题: 1、教育研究的新手适合运用结构性调查方法 三、论述题: 1、某中学进行“运动处方”式教学实验,取初二两个班为样本。首先对这两个班学生进行体质、体能测查,并对测查数据进行了常模参照分析。由同一教师任教,对比班,按常规体育课进行教学。实验班学生按测查结构,分为耐力、速度、灵敏、力量等不同小组,有针对性地制定“锻炼处方”,每周进行三次以上“处方”式锻炼。三个月后,对两个班再次测查并对数据进行分析,判断“运动处方”式教学对学生体质、体能是否有影响。 请回答: (1)这个实验的自变量、因变量是什么? (2)这个实验是如何控制无关因素的? (3)这个实验属于哪类实验设计?

空间统计学模拟方法在城市重金属污染分析中的应用

生态环境 2008, 17(6): 1898-1902 https://www.doczj.com/doc/851034249.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.doczj.com/doc/851034249.html, 基金项目:建设部研究开发项目(06-K9-8) 作者简介:孙英君(1976年生),女,副教授,博士,主要研究方向为空间信息分析技术在城市建设中的应用。E-mail:qingdaosyj@https://www.doczj.com/doc/851034249.html, 收稿日期:2008-06-11 空间统计学模拟方法在城市重金属污染分析中的应用 孙英君,丁宁,蔡菲,孟飞 山东建筑大学土木学院,山东 济南 250014 摘要:城市土壤重金属污染是城市化后噬待解决的一个重要问题。传统的土壤重金属污染分析方法——克里格方法,通过满足未采样点局部方差最小而获得土壤污染状况预测结果,算法本身会给估值结果带来光滑作用,并只能提供未采样点的局部不确定性。文章提出利用空间统计学的模拟方法,对土壤重金属污染状况进行研究,通过获取多幅模拟结果之间的差异来揭示研究区域土壤重金属污染的整体空间分布形态。文章以上海某区域6种重金属(Cu 、Pb 、Cd 、Cr 、Hg 和As)为研究对象,利用空间统计学模拟方法对其空间分布予以研究,给出每种重金属空间分布模拟结果。最后,文章以研究区域土壤环境背景上限值为标准,给出研究区域不同土壤重金属空间分布相应级别的不确定性分析结果。 关键词:模拟;地统计学;空间变异;重金属;不确定性 中图分类号:X14 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)05-1898-05 城市的土壤环境质量与人类健康息息相关,随着城市化进程的迅速发展,城市土壤重金属污染日趋引起人们的关注。研究者将汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍合称为重金属环境污染元素,尤其是铅、镉、汞、铜及其复合污染最为突出,其中镉、汞、铅等重金属是城市和工业发展过程中产生的典型的“污染元素”,给区域土壤资源的保护、利用与管理带来了严峻挑战[1]。据报道,中国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm 2,约占总耕地面积的1/5。土壤重金属污染导致严重的经济损失,如中国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万t ,另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万t ,合计经济损失至少200亿元[2]。同时,土壤重金属污染也会导致重金属在植物体中积累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发癌症和其他疾病等。其次,土壤受到重金属污染会导致大气污染、地表水污染,地下水污染等生态环境问题。 因此开展土壤重金属空间结构特征的研究,特别是模拟土壤重金属的全局空间分布形态,定量化评价土壤重金属污染程度,及时有效地采取防护、修复措施,对减少城市重金属污染,提高人们的生活质量具有重要的意义。 1 土壤重金属空间结构及分布特征研究现状 已有一些研究者对城市重金属污染状况进行分析:Hu 等利用地统计学对北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征进行了研究[3];郑袁明、陈同斌等利用地统计技术对北京市近郊区土壤Ni 的 空间结构及分布特征进行了研究[4];钟晓兰等以江苏省太仓市为例,运用地统计技术研究了长江三角洲地区土壤重金属污染的空间变异特征[5];郑海龙等利用地统计学普通克里格插值方法对上海梅山刚体集团附近的土壤重金属空间变异进行研究[6];李亮亮等通过克里格插值对葫芦岛市连山区、龙港区土壤重金属汞、铬、镍的空间分布进行单因子评价[7]。Pilar Burgos 等运用Kriging 方法对Seville , Spain 地区的土壤修复前后重金属、微量元素的变化进行了分析[8];M. Biasioli 等利用地统计方法及GIS 技术对大型城市发展对土壤重金属的影响加以分析[9]。Li 等利用克里格方法,结合GIS 技术对香港九龙6种重金属元素(Cd 、Cr 、Cu 、Ni 、Pb 和Zn )的空间分布加以研究,并通过热点探测的方法进行污染源的求解[10]。 黄勇等对地统计学在土壤重金属研究中的应用做了综述及其展望[11]。总结起来,在土壤重金属空间结构及分布特征研究上,研究人员较多地基于GIS 技术与空间(地)统计学克里格系列插值方法对城市重金属污染状况进行分析:利用GIS 技术进行研究区域及其采样数据、空间分布插值结果的可视化表达;利用空间统计学的变异函数对采样数据的空间异质性予以分析,并通过理论变异函数的不同因子、系数来寻求异质性产生的原因(影响因子),最后给出克里格算法插值得到的某重金属空间分布结果。 2 存在的问题及解决方法 经过克里格插值得到的重金属空间分布结果不能够反映研究区域的真实状况,特别是当研究者

模拟退火算法原理及改进

作者简介:李香平(1978 ̄),男,湖北监利人,中国地质大学计算机学院硕士研究生,研究方向为科学研究与可视化;张红阳(1982 ̄),男,湖北咸宁 人,中国地质大学计算机学院硕士研究生,研究方向为数据挖掘与数据仓库。 模拟退火算法原理及改进 李香平,张红阳 (中国地质大学计算机学院,湖北武汉430074) 摘 要:模拟退火算法是一种强大的随机搜索算法,能应用于许多前提信息很少的问题,能渐进地收敛于最优值。对 SA算法进行了介绍,论述了SA算法的原理并对算法进行了改进,展示了计算实验的结果。 关键词:模拟退火;全局优化中图分类号:TP312 文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2008)04-0047-02 0引言 近年来,传统的单一算法越来越不适应大规模非线性规划 问题。它们要求目标函数是可微的和收敛的。SA能很好地弥补它们的缺陷。 从用于统计力学的MonteCarlo方法上受到启发,SA算法在 1983被Kirkpatrick提出来。对比传统局部搜索算法,SA在搜索 时会在搜索空间上下移动而不依赖初始条件,擅长解决多维问题。此外,它能处理任意程度的非线性、 不连续和随机的问题。能处理任意边界和约束的评估函数。因此,它能轻易处理有脊背和高地的函数。只要初温高、退火表适当,它就能得到全局最优。SA成功应用于组合优化、神经网络、图像处理和代码设计。 1模拟退火算法原理 组合优化问题是在给定的约束条件下,求目标函数的最值 的问题。设(S,f)是组合优化问题的一个实例,iopt∈S若对所有 i∈S,都有f(iopt)≥f(i),则称f(iopt)≤f(i)为minf(i)的最优解。 SA来源于物理热力学原理,综合了固体退火与组合优化 之间的类似性。类似固体的复杂系统,先被加热到一个物质粒子能自由移动的很高的温度,当它慢慢冷却时,它的能量减少。如果“冷却”过程足够慢,系统将忽略局部稳定构造,到达能量最低状态,即基态。 在模拟的每一步中,新解的产生按照Metropolistransition法则,一个新的状态从现有的状态中产生,这个法则能以一定的概率接受能量上升(即产生劣解)的新状态,而能量下降是优化的总目的。法则如下所示: p(x=>y)= 1, f$%y≤f$%xexp-f$% xf$%y $ % , otherwis&e f是系统能量,t是温度。SA的一般框架: Generatedinitialstateatrandom;Generatedinitialtemperature;REPEATREPEAT y=generate(,); IFaccept(,y,)THEN=y UNTIL'innerloopstopcriterion'satisfied 为了提高SA的性能,我们应该仔细处理控制参数的协调。(1)初始温度的选择。初始温度太高会花费高昂的计算时间,太低会拒绝劣解的接受,会丢失SA全局优化的优点。本文提出了一个初始温度的公式: t0=’f+ lnx -1 ’f+ 是函数增量的平均值,χ 是初始的接受概率。(2)温度降低策略。温度降低越快,陷入局部的概率就越大。然而,温度降低太慢会导致算法速度慢得不能接受。本文采用了一种快速的非线性降低法: tk= t0 1+k k=1,2,3,…… (3)适当的邻域结构。在退火期间,步长太小导致算法在探索相位空间效率低,太大新解总被拒绝。在持续优化时,新的等价值均一地按间距分布在以xi的坐标为中心的邻域中,沿轴的间距的一半被看作步长向量ξ。当点落在f的定义域内时,就随机产生新解。 (4)终止标准。内循环是单一温度下在各种条件下Marcov链的一种渐进接近全局最优的模拟实现,即循环Marcov链长次数结束。外循环取某个温度t作为算法终止标准,或者是迭代若 软件导刊 SoftwareGuide 第7卷第4期 2008年4月Vol.7No.4Apr.2008

教育研究方法模拟考试题(五套)

第一套教育研究方法模拟考试题 一、填空题(每空2分,合计30分) 1.一个具有信度的研究程序,不论其过程是由谁操作, 或进行多少次同样的操作,其结果总是非常( ) 的。 2. 量化处理是对经过编码分类的资料,运用()方法进行加总、求平均、求百分比、进行差异检验等。 3. 在假设检验过程中允许犯第一类错误的概率又称为()事件。 4. 参与性观察指参与到被观察者的生活和活动中去,在活动中()地观察。 5. 量表是一组符号或一组数量,经过某种建构过程,使之依一定规则描述该量表所测量的()特性,可分为四种量化水平:名称量表、顺序量表、等距量表、等比量表。 6.两种变量值变化方向无一定规律,即一种变量值变化时,另一种变量值可能变化也可能不变化,并且不变或变大、变小的情况为()的,这两种变量之间的关系称为零相关。 7. 外在效度是指实验结果的()性,或推论、应用之范围的准确性。 8. ( )文献即曾经历过特别事件或行为的人撰写的目击描述或使用其他方式的实况纪录,是未经发表和有意识处理的最原始的资料。 9. 广义的教育科学研究设计是为解决()问题所拟定的比较详细的规划及付诸实施的全部过程。 10. 测验是一种系统化了的程序和一种测量的()。 11. 结构型问卷又称封闭式问卷,即在研究者事先规定的各种答案中,填答者选择认为符合()当时意见、态度的一个或几个答案。 12. 自变量的不同水平称为()点或实验处理。 13. 测验法又称测验量表法,主要用于人的个性及其它个别心理差异和人的行为个别差异方面的的定量化研究,具有评估、()与预测三种功能。

14.对于自己了解较多的问题,可以选择封闭型访谈;而对于自己了解较少的问题,可以选择()型访谈。 15. 测验的()性是关于测验系统化过程好坏程度的指标。包括以下诸方面: 测验刺激的客观性、量化的客观性、推论的客观性。 二、单项选择题(每题3分,合计15分) 1. 下列不属于观察的设计和准备内容的是()。 A. 问题、目的与对象的确定 B. 理论准备、内容、项目与表格设计 C. 试探性观察与观察取样 D. 组成评价专家组 2. 下列关于区分度的说法中,正确的是()。 A. 区分度又称鉴别度,指每一题目对所测量的心理特性(或学习成绩) 的有效程度。 B. 区分度分析有两个方面,一个是题目内部一致性分析,另一个是外在效度的分析。 C. 外在效度的分析与区分度分析无关。 D. 题目内部区分度分析指检查个别试题与整个测验之内间的一致性。 3. 下列关于观察法中编码的说法中,正确的是()。 A. 策略编码指对人们完成一定任务所用方法、策略的编码。 B. 常见的一些编码有:过程编码,活动编码,策略编码和行为编码。 C. 过程编码指对事物过程的编码,其编码名称是阶段和步骤。 D. 活动编码指按照一定的种类进行的内容编码。

学前教育研究方法,模拟试卷

《学前教育科研方法》模拟试卷一 一、选择题 1、德国学者C1903年出版《实验教育学》,完成了实验教育学 的系统论述。 A.杜威 B.梅伊曼 C.拉伊 D.普莱尔 2、一般把性别、学校规模、家庭教养方式等变量划归为B A.连续变量 B.自变量 C.间断变量 D.定量变量 3、某研究者计划从1000人中抽取200人作为样本,他按抽样 比率为k=1000/200=5,随机选出一个少于5 一个,直到选够200人为止,这种抽样方法是B A.类型取样 B.分层随机取样 C.简单随机取样 D.系统随机取样 4、属于三次文献的是D 5 6 A.[1]丁钧、张旭,张通和,易钟珍.幼儿教育管理[J].北京: 北京师范大学出版社,2001. B.[1]黄蕴智,延迟满足—一个值得在我国开展的研究计划 [M].心理发展与教育,1999,6(1). C.[1]张志祥.间断动力系统的随机扰动及其在守恒律方程 中的应用[D].北京:北京大学数学学院,1998. D.[1]季卫宇.提高区角活动交流有效性的策略研究 [EB/OL]. 7、着重记录某种有价值的行为,可以是有主题的,也可以是没 有主题的,不受任何时间条件限制的记录法是:A A.轶事记录法? B.日记描述法 C.连续记录法? D.间接记录法 8、某研究者欲研究有“口吃”现象的幼儿的个性特征,他应该 选择的抽样方法是:B A.分层随机抽样????? B.定额抽样 C.简单随机抽样?????? D.多级抽样 9、了解不同性别4岁独生幼儿社会交往能力的抽样方法是,A A.随机抽样 B.多级抽样 C.分层抽样 D.整体抽样 10、由右图测量的结果,可知测量的信度和效度是:A A、信度高,但效度不高 B、信度高,效度也高 C、信度不高,效度高 D、信度、效度都不高 D.等级式 13.根据自变量的性质,幼儿情绪状态与课堂秩序的实验研究属 于D A.S-R法则实验 B.多因子实验 C.验证性实验 D.P-R法则实验系统随机取样 14、控制无关变量最彻底的方式是A A.消除 B.恒定 C.均衡 D.抵消 15、符号G1X1O1X2O2;G2X2O3X1O4表示的实验设计模式是C A.等组前后测设计? B.单组时间系列设计 C.等组后测设计?? D.轮组实验设计 二、是非题(判断下列各小题,正确的写“T”错误的写“F”。 每小题1分,共10分) 1、教育研究选题的创新性就是要提出前所未有的问题。F 2、教育研究假设具有推测性,因此,我们可以随意提出研究假

考研教育学专业基础综合(教育研究方法)模拟试卷28

考研教育学专业基础综合(教育研究方法)模拟试卷28 (总分:52.00,做题时间:90分钟) 一、单项选择题(总题数:24,分数:48.00) 1.单项选择题下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。(分数: 2.00) __________________________________________________________________________________________ 解析: 2.某研究者设计的研究是用思辨的方法研究“对职业教育价值问题的理性审视”,这一研究属于 (分数:2.00) A.基础研究 B.应用研究 C.价值研究√ D.事实研究 解析:解析:本题考查的是教育研究的类型。对教育研究的类型的划分,主要有三个维度:(1)根据教育研究对象及任务,将教育研究分为教育价值研究、教育事实研究。其中教育价值研究是一种应然研究,揭示的是“为什么”和“如何做”的问题;教育事实研究是一种实然的研究,主要解释“是什么”的问题。(2)根据教育研究的目的不同,将教育研究分为基础研究、应用研究。其中基础研究的主要目的在于发展和完善理论,通过研究,寻找新的事实,阐明新的理论或重新评价原有理论,它回答的是“为什么”的问题,与建立教育的一般原理有关。应用研究用于应用或检验理论,评价它在解决教育实际问题中的作用。应用研究具有直接的实际应用价值,解决某些特定的实际问题或提供直接的实际应用价值,解决某些特定的实际问题或提供直接有用的知识,回答“是什么”的问题。(3)按照教育研究的范式不同,将教育研究分为定量研究和定性研究。本题的命题是“对职业教育价值问题的理性审视”,采用思辨的方法。因此,本题的答案是C。 3.某研究者设计的研究是“高考改革的阻力分析——基于利益相关者的视角”,这一研究属于 (分数:2.00) A.基础研究 B.应用研究 C.价值研究√ D.事实研究 解析:解析:本题考查的是教育研究的类型。对教育研究的类型的划分,主要有三个维度:(1)根据教育研究对象及任务,将教育研究分为教育价值研究、教育事实研究。其中教育价值研究是一种应然研究,揭示的是“为什么”和“如何做”的问题;教育事实研究是一种实然的研究,主要解释“是什么”的问题。(2)根据教育研究的目的不同,将教育研究分为基础研究、应用研究。其中基础研究的主要目的在于发展和完善理论,通过研究,寻找新的事实,阐明新的理论或重新评价原有理论,它回答的是“为什么”的问题,与建立教育的一般原理有关。应用研究用于应用或检验理论,评价它在解决教育实际问题中的作用。应用研究具有直接的实际应用价值,旨在解决某些特定的实际问题或提供直接的实际应用价值,解决某些特定的实际问题或提供直接有用的知识,回答“是什么”的问题。(3)按照教育研究的范式不同,将教育研究分为定量研究和定性研究。本题的命题是“高考改革的阻力分析——基于利益相关者的视角”,采用思辨的方法。因此,本题的答案是C。 4.某研究者设计的研究是“高考改革的家长阻力分析——一项质的研究”,这一研究属于 (分数:2.00) A.基础研究 B.应用研究 C.定性研究√ D.定量研究 解析:解析:本题考查的是教育研究的类型。对教育研究类型的划分,主要有三个维度:(1)根据教育研究对象及任务,将教育研究分为教育价值研究和教育事实研究。(2)根据教育研究的目的不同,将教育研究分为基础研究和应用研究。(3)根据教育研究的范式不同,将教育研究分为定量研究和定性研究。其中定量研

数值模拟方法与实验方法对比

数值模拟方法与实验方法对比 摘要:科学研究与解决工程问题的基础在于物理实验与实物观测,但是采用实 物模型进行物理实验的研究周期长、投入大,有时甚至无法在实物上进行,如对 天体物理的研究。而现代科学研究方法的核心则是通过观测或实验建立研究对象 的数学模型,基于数学模型进行研究与分析。在数学模型上进行的数值模拟研究 具有研究周期短、安全、投入少等优点,已经成为现代科研不可或缺的工具。 关键词:科学研究;实验;数值模拟 1 数值模拟方法介绍 数值模拟实际上可以理解为用计算机来做实验,其可以形象地再现实验情景,与做实验并无太大区别。数值模拟方法的应用对象分为三个层次: (1)宏观层次:常见的工程建筑、制造设备、零件等; (2)界观层次:材料的微观组织与性能,如金属材料的晶粒度影响其屈服 强度; (3)微观层次:基本物理现象与机理,如金属材料凝固时的结晶与晶粒生 长过程。 宏观与界观层次的数值模拟方法包括:有限差分方法(FiniteDifferenceMethod,FDM)、有限单元法(FiniteElementMethod,FEM)、边界单元 方法(Boundary Element Method,BEM)、有限体积方法(Finite Volume Method,FVM)、无网格方法(Mesh less Method)。 微观层次的数值模拟方法包括:第一原理法(First Principle Simulation)、元胞 自动机方法(Cellular Automata)、蒙特卡洛方法(Monte Carlo Method )、分子动力学方法(Molecular Dynamics),分为经典方法、嵌入原子模型(Embedded Atom Model)、从头计算(Ab initio calculation)的方法。 虽然在工程技术领域内能使用的数值模拟方法有很多种,但是就其实用性和 广泛性而言,有限单元法是最为突出的。有限单元法的基本原理是将一个连续的 求解域分割成有限个单元,用未知参数方程表征单元的特性,然后将各个单元的 特征方程组合成大型代数方程组,通过求解方程组得到结点上的未知参数,获取 结构内力等需要考察的输出结果。它能很好的适应复杂的几何形状、复杂的材料 特性和复杂的边界条件,加之成熟的大型软件系统支持(比如ANSYS、MARC、NASTRAN),有限元法成为一种应用广泛的数值计算方法。 2 实验方法介绍 科学实验,是人们为实现预定目的,在人工控制条件下,通过干预和控制科 研对象而观察和探索其有关规律和机制的一种研究方法。它是人类获得知识、检 验知识的一种实践形式。 2.1 实验方法的特点 科学实验之所以能优于自然观察而受到人们广泛重视,这是和科学实验本身 的特点密切相关的。 (1)科学实验具有纯化观察对象的条件的作用。 科学实验中,人们可以利用各种实验手段,对研究对象进行各种的人工变革 和控制,使其摆脱各种偶然因素的干扰,这样被研究对象的特性就能以纯粹的本 来面目而暴露出来,人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。

数学建模中计算机模拟运用方法研究

数学建模中计算机模拟运用方法研究 摘要:通过对实际问题的非线性、离散、连续三种类型的数学建模解决问题的分析与研究,给出了利用计算机模拟实验验证数学建模有效性的方法,从而使数学建模在解决实际问题中得到更有效的应用。 关键词:计算机模拟;数学建模;技术运用;研究分析 在现阶段信息技术发展的过程中,人们可以利用数学模型方法的设计解决现实中的实际问题,通过对现阶段计算机模拟在数学建模中的运用分析可以发现,其技术形式取得了较大的成就。通过数学与计算机技术的稳定结合,可以实现数学技术的稳定构建,因此,在计算机技术快速发展的今天,计算机及数学建模逐渐成为技术运用中较为重要的途径。通过对实际问题的构建,可以通过计算机模拟技术对于较难解决、而又重要的问题进行系统性的分析。在计算机运用的过程中,不仅可以使问题求解体现出方便、快捷以及精准性的特点,而且也可以使实际问题得到充分性的解决。通过计算机模拟或是计算机程序模拟运用中可以解决实际的问题,并在建立数学、逻辑等模型设计的基础上,可以通过计算机实验对系统资源进行科学化的规定,从而为计算机模拟与数学模型的构建提供稳定支持。 1、计算机模拟及数学建模的概述分析 1.1、计算机模拟 计算机模拟是利用计算机对一个系统使用过程所建立的模型,通过该模型的运用可以进行实验项目的设计。并通过对该系统行为的控制分析,对不同的数据资源进行评估。对于计算机模拟系统而言,其主要是将系统分析以及运筹学作为基础,所模拟的对象以及用途相对广泛,在模拟中可以实现从简单到复杂、从一个变量到多个变量的变化,在交通、经济、生活以及医疗等管理中均得到了广泛性的运用。 1.2、数学建模 对于数学建模而言,主要是运用数学模型解决相关问题,也就是在一组备选数据分析的过程中,选择合理性的数据资源。在现阶段数学模型构建的过程中,其中的空间作为主要的内容,在空间相对应位置设计的基础上,结合了限制条件的保护机制,所选择的模型分为线性以及非线性两种,其中的线性模型以及非线性模型是由变量的阶层所决定的[1]。 2、计算机模拟在数学建模中所解决的问题 第一,对于一些难以在计算环境中进行实验以及观察的数学建模而言,只能运用计算机进行模拟,例如,太空飞行中的数据研究。

模拟退火算法及其改进_蒋龙聪

第4卷第2期2007年4月  工程地球物理学报 CHIN ESE J OU RNAL OF EN GIN EERIN G GEOP H YSICS Vol 14,No 12Apr 1,2007 文章编号:1672—7940(2007)02—0135—06 模拟退火算法及其改进 蒋龙聪,刘江平 (中国地质大学地球物理与空间信息学院,武汉430074) 作者简介:蒋龙聪(1983— ),男,硕士研究生,现在主要从事地震数据处理和反演理论方法研究。E 2mail :longcja @https://www.doczj.com/doc/851034249.html, 刘江平(1957— ),男,教授,博士生导师,主要从事地震勘探的科研与教学工作。E 2mail :liujp @https://www.doczj.com/doc/851034249.html, 摘 要:借鉴遗传算法中的非均匀变异思想,用非均匀变异策略对当前模型扰动产生新的模型,对传统的模 拟退火算法提出了改进,通过多峰值函数数值优化测试结果表明,该算法在高温的时候能够进行大范围的搜索,随着温度的降低,逐渐缩小解的搜索范围,大大加快了收敛速度,证实了该改进算法的有效性和高效性。 关键词:模拟退火算法;非均匀变异;数值最优化;反演 中图分类号:P631文献标识码:A 收稿日期:2006— 12—07R evised Simulated Annealing Algorithm Jiang Longcong ,Liu Jiangping (I nstitute of Geop hysics and Geomatics ,China Universit y of Geosciences ,W uhan 430074,China ) Abstract :Based on t he idea of non 2uniform mutation in genetic algorit hm ,we present a novel revised simulated annealing (RSA ),which used t he non 2uniform mutation to generate a new model f rom current model.Tested by some numerical f unctions ,RSA can search in t he large area for t he solutions in high temperat ure.Wit h t he lowering of t he temperat ure ,t he area of searching t he solutions will be gradually reduced and convergence will speed up.So t he re 2sult s p rove t he effectiveness of RSA. K ey w ords :simulate annealing ;non 2uniform mutation ;numerical optimal ;inversion 1 引 言 人类对地球内部物理性质(包括速度、密度、电导率、温度等)以及矿产资源分布的了解,大多来自地表地质和地球物理、地球化学资料的反演和解释[1]。反演方法可以分为线性反演和非线性反演两种,线性反演已成为一套科学的反演理论,然而,绝大部分地球物理问题都是非线性的,并且实践表明,线性反演方法有容易陷入局部极值和依赖于初始值等缺点。因此,地球物理学者们不 断的尝试开发非线性反演方法,比如人工神经网 络[2]、小波多尺度反演[3]、模拟退火算法[4]等。 模拟退火算法是近年发展起来的全局最优化算法,其主要优点是;不用求目标函数的偏导数及解大型矩阵方程组,即能找到一个全局最优解,而且易于加入约束条件,编写程序简单。目前此法已开始用于解决非线性地球物理反问题,如波形反演、静校正、叠前偏移速度分析等非线性反演中,并取得了较好的效果。 然而,由于模拟退火法是建立在随机搜寻方法的基础上,要达到一定的精度要求,每一模型参

教育研究方法模拟试题

题目1 重复性访谈又称为()。 选择一项或多项: A. 纵向访谈 B. 多次性访谈 C. 横向访谈 D. 焦点访谈 题目2 下列选项中不属于个案研究之局限性的是() 选择一项: A. 结果更具有针对性 B. 主观性较强 C. 结论缺乏普遍性 D. 难以重复验证 题目3 每一位教师所处的情境会随人、事、物以及时空的变化为不同,研究情境不仅不同而且都有明显的独特性,这体现了教育行动研究的如下哪项特征()。 选择一项: A. 研究的过程 B. 研究的主体 C. 研究的情境 D. 研究的目的 题目4 一位小学语文教师深感小学生作文言之无物,于是设计“情景作文”方法在班上试行,经过一段时间后发现作文质量有较普遍的提高。在这个实验中,其设计特点是()选择一项: A. 单组仅后测设计 B. 单组前后测设计 C. 因素设计 D. 真实验设计 题目5 按照实验控制的程度划分,教育实验可以分为()。 选择一项或多项: A. 真实验

B. 前实验 C. 探索性实验 D. 准实验 题目6 与传统教育研究式相比较,教育行动研究是在哪里做研究的()。选择一项: A. 任意环境中 B. 课堂情境中 C. 变量可以得到控制的环境中 D. 其它三个选项都不对 题目7 ()不属于访谈调查的特点。 选择一项: A. 准确性 B. 统一性 C. 真实性 D. 客观性 题目8 观察记录方式主要有()。 选择一项或多项: A. 描述记录 B. 标记记录 C. 等级记录 D. 时间取样 题目9 提出“没有无行动的研究,也没有无研究的行动”的是()。 选择一项: A. 科里 B. 麦克尔南 C. 勒温 D. 白金汉姆 题目10 观察法的设计主要包括的容有()。 选择一项或多项:

模拟退火算法报告

模 拟退火算法 一 定义 1 概念 什么是退火?在热力学上,退火现象指物体逐渐降温的物理现象,温度愈低,物体的能量状态会低;够低后,液体开始冷凝与结晶,在结晶状态时,系统的能量状态最低。大自然在缓慢降温(亦即,退火)时,可“找到”最低能量状态:结晶。但是,如果过程过急过快,快速降温(亦称「淬炼」)时,会导致不是最低能态的非晶形。如下图所示,首先(左图)物体处于非晶体状态。我们将固体加温至充分高(中图),再让其徐徐冷却,也就退火(右图)。加温时,固体内部粒子随温升变为无序状,内能增大,而徐徐冷却时粒子渐趋有序,在每个温度都达到平衡态,最后在常温时达到基态,内能减为最小(此时物体以晶体形态呈现)。 似乎,大自然知道慢工出细活:缓缓降温,使得物体分子在每一温度时,能够有足够时间找到安顿位置,则逐渐地,到最后可得到最低能态,系统最安稳。 模拟退火算法(SA)最早的思想是由N. Metropolis 等人于1953年提出。1983 年,S. Kirkpatrick 等成功地将退火思想引入到组合优化领域。它是基于Monte-Carlo 迭代求解策略的一种随机寻优算法,其出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。模拟退火算法从某一较高初温出发,伴随温度参数的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解,即在局部最优解能概率性地跳出并最终趋于全局最优。 模拟退火其实也是一种贪心算法,但是它的搜索过程引入了随机因素。在迭代更新可行解时,以一定的概率来接受一个比当前解要差的解,因此有可能会跳出这个局部的最优解,达到全局的最优解。以下图为例,假定初始解为左边蓝色点A ,模拟退火算法会快速搜索到局部最优解B ,但在搜索到局部最优解后,不是就此结束,而是会以一定的概率接受到左边的移动。也许经过几次这样的不是局部最优的移动后会到达全局最优点D ,于是就跳出了局部最小值。 根据热力学的原理,在温度为T 时,出现能量差dE 的降温的概率为P(dE),表示 为: ()?? ? ??=kT dE E P ex p d 。其中k 是波尔兹曼常数,值为-2310×13)1.3806488(=k ,exp 表示自然指数,且dE<0。因此dE/kT<0,所以P(dE)函数的取值范围是(0,1)。满足概率密度函数的定义。其实这条公式更直观意思就是:温度越高,出现一次能量差为P(dE)的降温的概率就越大;温度越低,则

《教育研究方法》模拟试卷

《教育研究方法》模拟试卷(A) 一、简答题:(每题10分,共40分) 1、谈谈定性研究与定量研究的区别。 1、着眼不同。定量研究着重失误量的方面;定性研究着重事物质方面。? ?? 2、在研究中所处的层次不同。定量研究室为了更准确地定性? ?? 3、依据不同。定量研究依据的主要是调查得到的现实资料数据,定性研究的依据则是大量历史事实和生活经验材料 4、手段不同。定量研究主要运用经验测量、统计分析和建立模型等方法;定性研究则主要运用逻辑推理、历史比较等方法??? 5、科学基础不同。定量研究室以概率论、社会统计学等为基础,而定性研究则以逻辑学、历史学为基础。? ?? 6、结论表述形式不同。定量研究主要以数据、模式、图形等来表达;定性研究结论多以文字描述为主。定性研究室定量研究的基础,是它的指南,但只有同时运用定量研究,才能在精确定量的根据夏准确定性。 2、如何下操作性定义?试给“智力”下一操作性定义。 1、给变量下操作性定义要注意以下几点: 首先,对研究课题中重要的变量要下操作性定义,如研究假设中涉及的变量、在整个研究中起关键作用的新概念、新名词等。其次,应根据研究目的、内容以及变量的性质来下操作性定义。操作性定义要与变量的原意相符,要与抽象性定义的内涵和外延相符。再次,

操作性定义的设计要具体、明确。所提示的测量或操作必须具有可行性,要使别人能理解操作内容和过程并能重复验证。操作性定义的指标成分应分解到能直接观测为止。最后,操作性定义在使用过程中应该是独特的,它是研究者为了研究需要而规定的特殊解释,并非是对变量的全面的、唯一的解释。 可以从什么是操作性定义,下操作性定义应注意的方面出发思考“智力”的定义 2、智力:用智力量表测量所得的分数。 3、问卷调查具有哪些优缺点? 1、问卷调查的优点有: (1)是一种流行的研究形式,省时省力较经济(2)能迅速收集有关信息,便于统计处理(3)调查内容广泛,样本较大(4)问卷调查灵活性和通用性,简单易行,方便实用(5)资料便于整理归类,结论比较客观 2、问卷调查的缺点有: (1)结果的真实性和可靠性问题,真假难辨(2)难以评估因果关系,需要其他方法的配合(3)威胁和敏感问题,问题难以客观化(4)问卷调查对于问卷编制的要求高、难度较大(5)只能得到表面的东西,难以深入本质(6)很容易做出一个结果错误或无价值的调查(7)问卷调查的成功取决于被调查者的配合 4、写出一个单组前后测设计的实验模式,说说优缺点。 1.基本模式: O 1 X O 2 2.特征:(1)只有一个被试组且不是随机选择,无控制组;(2)仅一次实验处理;(3)有前

关于模拟退火算法及其影响因素的研究

关于模拟退火算法及其影 i《_■ SILICONV VALLE工响因素的研究 邓超陈文宣王树青 (东莞南博职业技术学院广东东莞523083)信毫科学 插要:通过使用模拟退火算法模拟逼近函数:y=x+cosx+i开展实验,并在实验过程中对模拟退火算法的影响因素进行比较t并提出相应的改进方案,直观的将两者的差别体现出来。 关键词:模拟退火算法;权系数;阀值:神经网络结构;MATLAB 中圈分类号:TP3文献标识码:A文章编号z1671-7597(2010)0410045--01 1鬟拟量火算法的基本曩客 模辛}l退火算法最初的思想[自Metropolis在1953年提出,其来源统计物理学中对于固体退火过程的模拟。他采用Metropolis准则接收新解,用冷去系数的参数对算法进程进行控制。使得算法在多项时间里得出最优解.2对曩板退火算法进行试t研究 1)用模拟退火算法模拟逼近函数:y=x+cosx+1并对神经网络的权系数、阀值进行学习其神经网络结构为1—3-4_3—1. 2)具体试验过程如下: 模拟退火算法的实现主要采用了¨TLAB软件,利用其中的神经网络工具箱进行编程模拟.在网络UUl练方面,隐层采用logsig(厂(j)=_—二—__-) H’a烈一哪函数作为传递函数。在输出层方面采用线性输出函数imrelin(,(善)=#).降温函数采用t=^t. ①给定的学习样本、初始温度、结柬温度及降温速率^. @在某一温度下.以正态分布(Matlab中用randn)生成函数产生新的权系数增量△翻。‘虬.=缈+△翻生成新的权系数。 ③根据代价函数求出神经网络的输出偏差E∥t 胛=;(歹一y)2. @如果P,rS0,则取翻r+l为新值,即q=够+l? ⑤如果P玎>o,采用接收函数:B(i)=[I+e=V/‘】_1 以其值和[0,l】随机数d进行比较: 若B(i)>d。则Cd=够.。;, 若B(i)≤d,则国不变。 @以t:xt修改参数t.即缓慢降温。返回②执行. 3)试验生产的原函数和网络输出图如下: 4)结果分析t 由学习的结果来看,学习的曲线和原曲线相差较大,而且函数收敛得很慢.其原因是模拟退火法的初始参数包括初温tO,结束温度tf’衰减温度deltaT及控制内循环的马尔可夫链长L的选择对整个结果产生较大影响。 3樱报遗火法的改盛可行性方毫 1)设计合适的状态产生函数:设计高效的退火历程;避免状态的迂回搜索;采用并行搜索结构:改进对温度的控制方式;选择合适的初始状态;设计合适的算法终止准则。 2)也可通过增加某些来实现:如增加升温或重升温过程;增加记忆功能{增加朴充搜索过程。 4-}墨横挂鼍火算法的实验改进方囊 ”对原算法的神经喇络结构进行更改.由卜3-4—3一l改为卜10一h 2)调整即网络训练参数:具体为添加代码为: net.trainParaLepochs23000: net.trainPar∞.goal=0.002: net.trainParanIr20.0l: I开始训练 net2train(net,x.y):) 在对原算法改进后试验产生的原函数和网络输出图如下(改进处在源程序中体现): 由结果可以看到,改进后的算法收敛速度加快,函数的逼近和精度都已经较高。 参考文献: 【l】王士同、陈剑夫等编著。问题求解的人工智能神经网络方法r气象出版社. [2]焦李成.神经网络系统理论,西安,西安电子科技大学出版社,1996.6. 作者简介: 邓超(1979-),男.汉族.广东省韶关市人,硕士.东莞南博职业技术 学院助教,研究方向;神经网络? 万方数据

教育研究方法模拟试卷(一)

教育研究方法模拟试卷(一) 一.填空题 二.1.教育科学研究方法按研究目的分为基础研究、____、发展性研究、_______、三.预测研究五种。 四.答案:应用研究比较与评价研究 五.2.教育科学研究存在经验和理论二个层次,表现为四种水平,即_______,探六.究原因水平、_______、理论研究水平。 七.答案:直觉观察水平迁移推广水平 八.3.教育科学的历史研究法的基本特点是历史性、_______和以逻辑分析方法为主。 九.答案:具体性 十.4.教育观察的记录方式主要有_______、取样记录法和_______。 十一.答案:描述记录法行为核对表 十二.5.教育实验按控制程度可分为_______、准实验和_______三种。 十三.答案:前实验真实验 十四.6.定义在形式上一般包括被定义项、_______和定义联项三种。 十五.答案:定义项 十六.二.是非题 页脚内容1

十七.1.具体的科学研究方法与科学方法论是息息相关的。( ) 十八.答案:√ 十九.2.科学研究中的选题宜大不宜小。( ) 二十.答案:× 二十一.3.研究假设一般表现为疑问句。( ) 二十二.答案:× 二十三.4.一个数量小但代表性高的样本,一般比数量大但代表性较差的样本好。( ) 二十四.答案:√ 二十五.5.一个测量如果信度高则效度也一定高。( ) 二十六.答案:× 二十七.6.从严格意义上讲,行动研究还只是一种非正式研究。( ) 二十八.答案:√ 二十九.7.事件取样法可以得到关于事件、行为的背景材料,而时间取样则不能。( ) 三十.答案:√ 三十一.8.多因子实验是指自变量只能有一个,但可有多个因变量。( ) 三十二.答案:× 三十三.9.研究者可根据自己的意愿给变量下操作定义,但在下操作定义时,要使操 页脚内容2

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