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碰撞研究

领航教育2016年寒假3-8人班VIP精品教案—春

第3节科学探究——一维弹性碰撞

一、不同类型的碰撞

（1）非弹性碰撞：碰撞过程中物体往往会发生形变、发热、发声，一般会有动能损失．

（2）完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合在一起，动能损失最大．

（3）弹性碰撞：碰撞过程中形变能够完全恢复，不发热、发声，没有动能损失．

二、弹性碰撞的实验研究和规律

质量m1的小球以速度v1与质量m2的静止小球发生弹性碰撞．根据动量守恒和动能守恒，得

m1v1＝m1v1′＋m2v2′，1

m1v21＝

m1v′21＋

m2v′22

碰后两球的速度分别为：v′1＝m1－m2v1

m1＋m2

，v′2＝

2m1v1

m1＋m2

①若m1>m2，v1′和v2′都是正值，表示v1′和v2′都与v1方向相同．(若m1?m2，v1′＝v1，v2′＝2v1，表示m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去)

②若m1

③若m1＝m2，则有v1′＝0，v2′＝v1，即碰撞后两球速度互换．

三、碰撞的特点和规律

1．发生碰撞的物体间一般作用力很大，作用时间很短，各物体作用前后各自动量变化显著，物体在作用时间内的位移可忽略．

2．即使碰撞过程中系统所受合力不等于零，因为内力远大于外力，作用时间又很短，所以外力的作用可忽略，认为系统的动量是守恒的．

3．若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能，则系统碰后的总机械能不可能大于碰前系统机械能．4．对于弹性碰撞，碰撞前后无动能损失；对非弹性碰撞，碰撞前后有动能损失；对于完全非弹性碰撞，碰撞前后动能损失最大．

四、碰撞过程的分析

1．判断依据

在所给条件不足的情况下，碰撞结果有各种可能，但不管哪种结果必须同时满足以下三条：

(1)系统动量守恒，即p1＋p2＝p′1＋p′2.

(2)系统动能不增加，即E kl ＋E k2≥E ′kl ＋E ′k2或p 212m 1＋p 222m 2≥p ′212m 1＋p ′2

22m 2

. (3)符合实际情况，如果碰前两物体同向运动，则后面的物体速度必大于前面物体的速度，即v 后＞v 前，否则无法实现碰撞．碰撞后，原来在前的物体的速度一定增大，且原来在前的物体速度大于或等于原来在后的物体的速度，即v ′前≥v ′后，否则碰撞没有结束．如果碰前两物体相向运动，则碰后两物体的运动方向不可能都不改变，除非两物体碰撞后速度均为零．

2．爆炸与碰撞的异同

(1)共同点：相互作用的力为变力，作用力很大，作用时间极短，均可认为系统满足动量守恒．

(2)不同点：爆炸有其他形式的能转化为动能，所以动能增加；弹性碰撞时动能不变，而非弹性碰撞时通常动能要损失，动能转化为内能，动能减小．

例1、选择题

1．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m 和m ，以相同的速率v 在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是( )

A ．弹性碰撞

B ．非弹性碰撞

C ．完全非弹性碰撞

D ．条件不足，无法确定

2．（多选）下面关于碰撞的理解正确的是( )

A ．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程

B ．在碰撞现象中，一般内力都远远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的总动量守恒

C ．如果碰撞过程中机械能也守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞

D ．微观粒子的碰撞由于不发生直接接触，所以不满足动量守恒的条件，不能应用动量守恒定律求解

3．（多选）在两个物体碰撞前后，下列说法中可以成立的是 ( )

A ．作用后的总机械能比作用前小，但总动量守恒

B ．作用前后总动量均为零，但总动能守恒

C ．作用前后总动能为零，而总动量不为零

D ．作用前后总动量守恒，而系统内各物体的动量增量的总和不为零

4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的两球在同一直线上运动，m B ＝2m A ，规定向右为正，A 、B 两球动量均为6 kg·m/s，运动中两球碰撞后，A 球的动量增量为－4 kg·m/s，则( )

A ．左方是A 球，碰后A 、

B 两球速度大小之比为2∶5

B ．左方是A 球，碰后A 、B 两球速度大小之比为1∶10

C ．右方是A 球，碰后A 、B 两球速度大小之比为2∶5

D ．右方是A 球，碰后A 、B 两球速度大小之比为1∶10

5．（多选）在一条直线上，运动方向相反的两球发生碰撞．以球1的运动方向为正，碰前球1、球2的动量分别是p 1＝6 kg·m/s，p 2＝－8 kg·m/s.若两球所在的水平面是光滑的，碰后各自的动量可能是( )

A ．p 1′＝4 kg·m/s，p 2′＝－6 kg·m/s

B ．p 1′＝－4 kg·m/s，p 2′＝2 kg·m/s

C ．p 1′＝－8 kg·m/s，p 2′＝6 kg·m/s

D ．p 1′＝－12 kg·m/s，p 2′＝10 kg·m/s

6．质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的动量是7 kg·m/s，B 球的动量是5 kg·m/s，当A 球追上B 球发生碰撞，则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是( )

A ．p A ＝6 kg·m/s，p

B ＝6 kg·m/s B ．p A ＝3 kg·m/s，p B ＝9 kg·m/s

C ．p A ＝－2 kg·m/s，p B ＝14 kg·m/s

D ．p A ＝－4 kg·m/s，p B ＝17 kg·m/s

7．动量相等的甲、乙两车，刹车后沿两条水平路面滑行．若两车质量之比

m 甲m 乙＝12，路面对两车的阻力相同，则两车的滑行时间之比为( )

A ．1∶1

B ．1∶2

C ．2∶1

D ．1∶4

8.如图2所示，具有一定质量的小球A 固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O 点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B 处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将

( )

A ．向右运动

B ．向左运动图2

C ．静止不动

D ．小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止

9．如图3所示，在光滑水平面上有一质量为M 的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态．一质量为m 的子弹以水平速度v 0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面上做往复运动．木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合外力的冲量大小为( )

Mmv 0

M ＋m B ．2Mv 0 C.2Mmv 0M ＋m

D ．2mv 0 图3 10.如图4，光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m B ＝2m A ，规定向右为正方向，A 、B 两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为－4 kg·m/s，则( )

A ．左方是A 球，碰撞后A 、

B 两球速度大小之比为2∶5

B ．左方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10

C ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5 图4

D ．右方是A 球，碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10

11．质量为1 kg 的小球以4 m/s 的速度与质量为2 kg 的静止小球发生正碰，关于碰后的速度v 1′和v 2′，可能正确的是( )

A ．v 1′＝v 2′＝43

m/s B ．v 1′＝－1 m/s ，v 2′＝2.5 m/s C ．v 1′＝1 m/s ，v 2′＝3 m/s D ．v 1′＝3 m/s ，v 2′＝0.5 m/s

12．如图5甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的st(位移－时间)图象．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断( )

A．碰前m2静止，m1向右运动

B．碰后m2和m1都向右运动

C．m2＝0.3 kg 图5

D．碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能

例2、应用题

1．两质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，劈A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B.求物块在劈B上能够达到的最大高度．

2．如图所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平．从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力，求：(1)两球a、b的质量之比；(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比．

3．如图所示，已知A、B两个钢性小球质量分别是m1、m2，小球B静止在光滑水平面上，A以初速度v0与小球B发生弹性碰撞，求碰撞后小球A的速度v1和小球B的速度v2的大小．

4、用轻弹簧相连的质量均为m=2㎏的A、B两物体都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M = 4㎏的物体C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，求：

（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度。（2）弹性势能的最大值是多大？

A B C

5、在如图12所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以大小为5 m/s 的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30 kg，人与车的质量为50 kg，求：

(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；

(2)小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．

图12

6、如图10甲所示，物块A、B的质量分别是m1＝4.0 kg和m2＝6.0 kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙相接触．另有一个物块C从t＝0时刻起以一定的速度向左运动，在t＝0.5 s时刻与物块A 相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，物块C的vt图象如图乙所示．试求：

(1)物块C的质量m3；

(2)在5.0 s到15 s的时间内物块A的动量变化的大小和方向．

图10

船舶碰撞案例

船舶碰撞案例案例概述 2003年5月2日2332时，A轮82航次在天津新港装载后离港，驶往印尼雅加达。航行途中，于5月5日约1111时，位置：30°21'.6N/123°00'.6E，雾中与B轮发生碰撞。 5月5日0805时，能见度1.5nmile，A轮航向180°，航速11.5kn。A轮三副接班后，发现能见度不好，通知水手叫船长。0806时船长上驾驶台指挥，通知机舱备车，并按雾航规定施放雾号，开启航行灯，两部雷达，两部VHF，改手操舵。但未派人瞭头。A轮三副回忆讲，从0806时至1050时，在右前方远距离处有几艘渔船外，航行一切正常。 A轮船长在1050时，从ARPA上发现右舷距离9nmile处，有一般大船(B 轮)，DCPA为1.3nmile，经过自动标绘，B轮航向000°，航速约15.1kn。 1100时能见度下降到0.5~1nmile，船长命令三副加强，瞭望。约1104时，A 轮船长从雷达观察：与B轮相距3.8nmile，DCPA仍为1.3nmile。于是用英语在VHF16频道呼叫来船(B轮)协调避让，但无回答。此刻A轮船长为避开右前方的渔船和增加与来船(B轮)之间的横距，即命令由180°改驶177°，后又改驶168°。接着再次用VHF呼叫B轮，但仍无回答。约1108时，A轮船长在雷达上观测右舷的来船B轮相距1nmile时(注A轮从1104时与B轮相距 3.8nmile到1108时距离1nmile，时间和距离不吻合)，发现B轮突然向右转向，向A轮右舷逼近，此刻A轮船长继续在雷达上观测，还未立即采取措施。约 1109时，A轮三副告诉船长："右舷有船影了"，船长跑到右舷，看到了来船B 轮，命令舵工"左满舵"，拉汽笛警告。10秒钟后，在雷达上观测B轮DCPA为零，立即叫停车。约1111时，B轮右船首与A轮右后部成80°左右的角度撞向 A轮NO.4舱右后部位。碰撞时，A轮的船首向是145°。 2事故分析 2.1两轮在保持正规，瞭望方面均有过失

碰撞检测

二维碰撞检测算法碰撞检测（Collision Detection,CD）也称为干涉检测或者接触检测，用来检测不同对象之间是否发生了碰撞，它是计算机动画、系统仿真、计算机图形学、计算几何、机器人学、CAD\ CAM等研究领域的经典问题。碰撞物体可以分为两类：面模型和体模型。面模型是采用边界来表示物体，而体模型则是使用体元表示物体。面模型又可根据碰撞后物体是否发生形变分为刚体和软体，刚体本身又可根据生成方式的不同分为曲面模型和非曲面模型。目前对于碰撞的研究多集中于面模型的研究，因为体模型是一种三维描述方式，对它进行碰撞检测代价较高。而在面模型的研究中，对刚体的研究技术更为成熟。下面列举几种常用的碰撞检测技术： 1：包围盒（bounding box）是由Clark提出的，基本思想是使用简单的几何形体包围虚拟场景中复杂的几何物体，当对两个物体进行碰撞检测时，首先检查两个物体最外层的包围盒是否相交，若不相交，则说明两个物体没有发生碰撞，否则再对两个物体进行检测。基于这个原理，包围盒适合对远距离物体的碰撞检测，若距离很近，其物体之间的包围盒很容易相交，会产生大量的二次检测，这样就增大了计算量。包围盒的类型主要有AABB(Aligned Axis Bounding Box)沿坐标轴的包围盒、包围球、OBB(Oriented Bounding Box)方向包围盒和k-DOP(k Discrete Orientation Polytopes)离散方向多面体等。 AABB是包含几何对象且各边平行于坐标轴的最小六面体，两个AABB包围盒相交当且仅当它们三个坐标轴上的投影均重叠，只要存在一个方向上的投影不重叠，那么它们就不相交。AABB间的相交测试和包围体的更新速度比其他算法

16.1-实验：探究碰撞中的不变量-习题

16.1 实验:探究碰撞中的不变量习题 A组 1.在气垫导轨上进行实验时首先应该做的是() A.给气垫导轨通气 B.给光电计时器进行归零处理 C.把滑块放到导轨上 D.检查挡光片通过光电门时是否能够挡光计时解析:为保护气垫导轨,同时为了保证滑块与导轨间的摩擦力为零,实验时应该先给它通气。选项A 正确。答案:A 2.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时,用到的测量工具有() A.停表、天平、刻度尺 B.弹簧测力计、停表、天平 C.天平、刻度尺、光电计时器 D.停表、刻度尺、光电计时器解析:用天平测滑块质量,用刻度尺测挡光片的宽度。运动时间是指挡光片通过光电门的时间,由光电计时器计时,因此不需要停表。答案:C 3.在做探究碰撞中的不变量实验时,实验条件是() A.斜槽轨道必须是光滑的 B.斜槽轨道末端的切线是水平的 C.入射球每一次都要从同一高度由静止滚下 D.碰撞的瞬间,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行解析:探究碰撞中的不变量实验,要求入射小球每次到槽口时,具有相同的速度,所以应从槽上同一位置滚下,但斜槽不需要光滑,选项A错误,选项C正确;由于碰撞前、后要求小球均做平抛运动,且抛物线在同一平面,选项B、D正确。只有满足实验所必需的条件,所做实验才能达到预期目的。答案:BCD 4.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示,由图有以下说法:①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同;②质量m1等于质量m2;③碰撞后两物体一起做匀速直线运动;④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反。其中正确的是() A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 解析:由题图可知,m1和m2碰前都做匀速直线运动,但运动方向相反,碰后两物体位置不变,即处于静止,所以碰后速度都为零,故①③错误,④正确;又由图线夹角均为θ,故碰前速度大小相等,m1等于m2,②也正确。答案:C

网络攻击追踪方法的分析与系统模型的建立

网络攻击追踪方法的分析与系统模型的建立张　震 (延安大学计算机学院　陕西延安716000) 摘　要:　目前,计算机网络安全问题越来越严重。入侵检测是识别网络攻击的主要手段,现有的入侵检测系统可以检测到大多数基于网络的攻击,但不能提供对真实攻击来源的有效追踪。本文分析了IP地址追踪方法,结合现有的入侵检测技术提出了网络攻击源追踪系统的模型,阐述了该系统的体系结构和各部分的主要功能,给出了利用相关性分析对攻击者的攻击路径进行回溯的基本思想,对网络安全管理具有一定的借鉴意义。关键词:　网络安全　网络攻击　IP追踪　入侵检测随着计算机技术的发展,计算机安全问题已成为人们关注的焦点。虽然已有了加密技术、防火墙技术、安全路由器等安全措施,但是,网络安全是一个综合的、复杂的工程,任何网络安全措施都不能保证万无一失。因此,对于一些重要的部门,一旦网络遭到攻击,如何追踪网络攻击,追查到攻击者并将其绳之以法,是十分必要的。追踪网络攻击就是找到事件发生的源头。它有两方面意义:一是指发现IP地址、M AC地址或是认证的主机名;二是指确定攻击者的身份。网络攻击者在实施攻击之时或之后,必然会留下一些蛛丝马迹,如登录的纪录、文件权限的改变等虚拟证据,如何正确处理虚拟证据是追踪网络攻击的最大挑战。在追踪网络攻击中另一需要考虑的问题是:IP地址是一个虚拟地址而不是物理地址,很容易被伪造。大部分网络攻击者采用IP地址欺骗技术,这样追踪到的攻击源是不正确的。因此,必须采用一些方法识破攻击者的欺骗,找到攻击源的真正IP地址。 1　IP地址追踪方法 1.1　netstat命令使用netstat命令可以获得所有联接被测主机网络用户的IP地址。Windows系列、UNIX系列、Linux 等常用网络操作系统都可以使用“netstat”命令。使用“netstat”命令的缺点是只能显示当前的连接,如果使用“netstat”命令时攻击者没有联接,则无法发现攻击者的踪迹。为此,可以使用Scheduler建立一个日程安排,安排系统每隔一定的时间使用一次“netstat”命令,并使用netstat>>textfile格式把每次检查时得到的数据写入一个文本文件中,以便需要追踪网络攻击时使用。 1.2　日志数据系统的日志数据提供了详细的用户登录信息。在追踪网络攻击时,这些数据是最直接的、有效的证据。但有些系统的日志数据不完善,网络攻击者也常会把自己的活动从系统日志中删除。因此,需要采取补救措施,以保证日志数据的完整性。 1.2.1　UNIX和Linux的日志 UNIX和Linux的日志文件较详细的记录了用户的各种活动,如登录的I D用户名、用户IP地址、端口号、登录和退出时间、每个I D最近一次登录时间、登录的终端、执行的命令、用户I D的账号信息等。通过这些信息可以提供ttyname(终端号)和源地址,是追踪网络攻击的最重要的数据。大部分网络攻击者会把自己的活动记录从日记中删去,而且UDP和基于X Windows的活动往往不被记录,给追踪者带来困难。为了解决这个问题,可以在系统中运行wrapper工具,这个工具记录用户的服务请求和所有的活动,且不易被网络攻击者发觉,可以有效的防止网络攻击者消除其活动纪录。 1.2.2　Window s NT和Window s2000的日志 Windows NT和Windows2000有系统日志、安全收稿日期:2004202207

虚拟手术中实时碰撞检测技术

虚拟手术中实时碰撞检测技术研究彭磊张裕飞王秀娟（泰山医学院信息工程学院山东泰安 271016）摘要：碰撞检测是虚拟手术的关键技术，为提高检测速度，满足系统实时性的要求，提出空间剖分和层次包围盒相结合的方法。使用八叉树表示法对虚拟场景进行空间剖分，在叶节点构建层次包围盒。进行碰撞检测时属于不同八叉树节点的几何元素不会相交，否则使用层次包围盒算法继续进行检测，对于有可能相交的几何元素再进行精确相交检测。关键词：虚拟手术；碰撞检测；空间剖分；层次包围盒中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120029－02 进行碰撞检测时从八叉树的根节点开始，计算两几何元素0 引言是否属于同一节点，如果不属于同一节点则不相交，如果属于虚拟手术是集医学、生物力学、材料学、计算机图形学、同一节点，递归的到下一级节点进行检查，直到发现两几何元虚拟现实等诸多学科为一体的交叉研究领域。虚拟手术在医学素属于同一叶节点，则需要进一步使用层次包围盒进行检查。中的应用主要包括：手术计划与过程模拟、术中导航与监护、 2 层次包围盒手术教学与训练等。碰撞检测是虚拟手术系统中的关键技术，贯穿于虚拟手术的整个过程。对于八叉树的每个叶节点包含的几何元素，建立层次包围虚拟手术系统中的对象根据材质可分为刚体组织和软件组盒（Bounding Volume Hierarchy ，BVH ）。相对于单纯的层次织。骨骼、手术器械等属于刚体组织，而人体的许多器官如肌包围盒技术，使用空间剖分与层次包围盒相结合的方法进行碰肉、血管、肝脏等属于软体组织。以往大部分碰撞检测的研究撞检测，构建的层次树规模更小，计算量更少。层次包围工作都是针对刚体对象的。与刚体相比较，软体组织由于其特殊的物理性质，在外力或某些操作的作用下会发生几何形状、位置甚至数量上的变化，因此基于软体组织的碰撞检测需要更详细的信息和更多的处理。最简单的碰撞检测方法是对场景中的几何元素进行两两相2交测试，其时间复杂度为O(n )，虽然这种方法可以得到正确的结果，但是当场景中的几何模型稍微增多些，其实时性便无法满足实际的需求。为了尽可能地减少参与相交测试的几何元素的数量，提高系统的实时性，目前碰撞检测技术使用的主要算法有：层次包围盒法，空间分割法，基于网格剖分的方法[1]。但是这些经典的算法也都存在着构造难度大、紧密性差、相交测试复杂、效率低等缺点。本文采用空间剖分和层次包围盒相结合的方法，简化了几何信息的表示，进行碰撞检测时可排除明显不相交的几何元素，无法排除的再进行精确相交检测，从而减少计算量，加速碰撞检测速度，提高系统实时性。 1 空间剖分技术整个虚拟手术的场景空间递归的剖分成若干个网格单元，每一个几何元素都属于某个网格单元，处于同一网格单元内的几何元素才有相交的可能，不在同一网格单元的几何元素一定不会相交。采用八叉树的表示方法进行空间剖分。即包含整个场景的立方体作为八叉树的根节点，立方体的3条棱边分别与x ，y ，z 轴平行。递归的将立方体剖分为8个小块，如图1（a ）所示，生成8个子节点，直到达到指定的剖分层次为止，如图1（b ）所示，每个叶节点包含有限个几何元素。图1 八叉树表示法盒包括包围盒和层次树两种数据结构。 2.1 包围盒包围盒技术是减少相交检测次数，降低碰撞检测复杂度的一种有效的方法。其基本思想是用几何形状相对简单的封闭表面将一复杂几何元素包裹起来，首先进行包围盒之间的相交测试，排除明显不相交的几何元素，无法排除的几何元素，再进一步进行精确的相交测试，从而达到减少相交测试计算量的目的。常见的包围盒类型有：包围球（Bounding Sphere ）、沿坐标轴的包围盒（Axis Aligned Bounding Box ，AABB ）、方向包围盒（Oriented Bounding Box ，OBB ）。离散方向包围盒（k-Discrete Orientation Polytopes ，k-DOPs ）等[2]，如图2所示。图2 包围盒由于虚拟手术对实时性要求较高，本文选择AABB 型包围盒，AABB 是平行于坐标轴的，包含几何元素的最小正立方体。其优点是：1）易于构建，只需要计算所包含几何元素的顶点的x ，y ，z 坐标的最大值和最小值，存储6个浮点数即可；2）相交测试计算量小，相交测试时只需对两个包围盒在三个坐标轴上的投影分别进行比较，最多6次比较运算即可。 2.2 包围盒层次树包围盒层次树即包围盒的层次结构，层次树的根节点包含某个八叉树叶节点几何元素的全集，向下逐层分裂，直到每个叶节点表示一个基本几何元素。常用的构建策略有自顶向下和自底向上两种。自顶向下的方法首先建立根结点，利用基于全集的信息递归地将每个节点分裂为两个或多个子集，直至生成只包含一个基本图元的叶结点为止，从而建立一棵自顶向下的包围盒层次（）八叉树结构（）节点的剖分

船舶碰撞案例库

船舶碰撞案例库 1、首页参考下图，工具栏包括首页、案例检索、案例库管理、相关知识、联系我们。 2、检索界面类似下面的检索界面，但相对简单，具体要求见下面。检索选项： 1、船舶碰撞事故分类（复式分级选择）：

类似，分级如下图： 2、当事人 3、审理法院 4、审结日期： 3、关键词：针对全文（主要是船舶名称、事故发生日期、地点等）最终检索出来的结果类似如下：

3、案例显示每个案例都有编号，每个案例的显示分为7个模块，分别为：一、事故概况二、船舶信息：（以下各选项都显示，若案例中没有，则显示的空白，如航速：）船名船舶类型船籍国船籍港船舶呼号船长型宽型深吃水总吨净吨航速主机功率建造日期建造地点船舶所有人三、海况信息：航行水域能见度通航密度波浪流向流速风向风速四、事故经过（链接相关演示图片、视频等）五、事故分析（案例中违反的相关法律法规实现与原法律相关条款链接，可实现互动。

相关资料与我联系，会提供。）六、事故后果及法庭判决七、安全管理建议其他要求案例添加、删除操作，让我能够输入案例就行。每一步骤编程的完成最好标注下，方便我查看。用到什么编写语言标注下。做好之后将显示首页、案例显示页、连接页面贴出来我看看其他和普通数据库差不多就可。典型案例：（此案例类别：狭水道、能见度良好、对遇态势、双方过失） “运鸿”轮与“爱丁堡”轮碰撞事故案例编号：关键词：“运鸿”轮，“爱丁堡”轮，厦门湾青屿水道，能加度良好一、事故概况 2001年9月20日0030时，希腊籍集装箱船“爱丁堡”与浙江省温州油船“运鸿”轮在厦门湾青屿水道发生碰撞，导致“运鸿”轮机舱破损进水沉没（沉船位置：24°23′.41N，118°06′.80E）。经组织救助，“运鸿”轮船上23名船员全部获救，期中1人受伤，总损失约2210万元。二、船舶资料 1、“运鸿”轮船舶种类：油船船籍港：浙江温州船长：118.65m 船宽：18.2m 型深：9.90m 总吨：5619.00t 净吨：3147.00t 主机功率：2911kw 船舶经营人：乐清市运鸿运输有限公司 2、“爱丁堡”轮船舶种类：集装箱船船籍港：希腊比利亚斯船长：277.12m 船宽：32.26m 型深：21.17m 总吨：55889 净吨：20669 主机功率：27950kw 船舶所有人：DANAOS SHIPPING CO.LTD

碰撞连接理论

碰撞连接理论概述：碰撞连接理论来自对自然发展的观察和总结，通过碰撞这个运动方式解读和认知这个世界的一种方式，研究的是自然科学发展方向的规律性和自然生物进化的驱动力。研究方式采用是有效碰撞和有效连接之间的平衡模型。宇宙大爆炸最初的那一瞬间，爆炸产生的动能，奠定了形成生命基础的运动和碰撞。运动是碰撞的基础，而碰撞为有序的逻辑创造了可能，有序的逻辑组合产生后的每一次的碰撞都会衍生出一个新的逻辑，随着新碰撞不断产生，新的逻辑组合形式不断出现。一旦一个碰撞产生的逻辑组合在一个稳定的环境里存在足够久，就会不断加强产生有效连接的连接键。这个形体产生的有效连接本身所具有的动能和加强自身连接从而回避无效碰撞的运动方式，就是我们所谓的意识。建立起物质和意识的桥梁就是有序的逻辑组合形体的运动。自然的多样性也是有效碰撞多样性的一个表现形式。正文：进入当代我们认知这个世界的知识不断增多，但这不仅没有消除我们的疑惑，反而让我们的困惑更多，矛盾更为尖锐。当下自然科学知识对于生命的根本性问题遇见了许多不能解释和与原来建立的知识体系冲突的地方，并且对于自然界和生命发展过程中出现的许多问题都不能进行解释和找到问题的出路，当我们一次次的审视生命发展史一代代生物的发展和消亡背后的原因是什么，是什么决定了物种的发展走向，又是什么原因让人类站在了地球自然的顶端？为了探究这个世界何去何从，我们是一个什么样的个体，人类的发展方向又是什么样的？我们首先还原到自然发展的原始状态：宇宙大爆炸最初的那一瞬间，爆炸产生了动能，奠定了生命形式的基础：运动。运动是碰撞的基础，而碰撞则为有序的逻辑组合创造了可能，有序的逻辑组合产生后的每一次的碰撞都会衍生出一个新的逻辑，随着新碰撞不断产生，一旦一个碰撞产生的逻辑组合在一个稳定的环境里存在时间足够久，这个组合就会不断加强形成有效连接的连接键。这个形体产生的有效连接本身所具有的动能和加强自身连接从而回避无效碰撞的运动方式，就是我们所谓的意识。建立起物质和意识的桥梁就是有序的逻辑组合形体的运动。自然的多样性也是有效碰撞多样性的一个表现形式。当有效碰撞所组成的逻辑组合进行想要保持这个逻辑形式持续存在的方式有两种：加强自身的逻辑连接强度和复制产生自身逻辑的新个体。最初碰撞产生的逻辑组合连接能量尚弱，随时都可能被别的碰撞冲击溃散，形成的逻辑组合处在进化阶段，需要不断有效碰撞以加强逻辑连接，自身逻辑连接能量不足以支撑持续存在，而应对连接键的老化最有效的方式

基于FPN的模糊攻击图模型及生成算法研究

１引言文中提出的基于模糊Ｐｅｔｒｉ网（ＦｕｚｚｙＰｅｔｒｉｎｅｔ，ＦＰＮ）的攻击表示模型ＦＰＡＮ（ＦｕｚｚｙＰｅｔｒｉ－ｎｅｔＡｔｔａｃｋＮｅｔ）用变迁表示攻击行为的产生过程，库所表示系统状态的逻辑描述，将攻击行为和攻击结果进行了区分，因而能很直观地表示网络攻击的演变情况，而且ＦＰＮ图表示攻击行为更易于扩展，增加节点可以不改变原有结构。因此基于ＦＰＮ的ＦＰＡＮ非常适于描述攻击模型，尤其是协同攻击模型。２攻击模型ＦＰＡＮ的构建方法２．１ＦｕｚｚｙＡｔｔａｃｋＮｅｔ的定义定义１ＦｕｚｚｙＡｔｔａｃｋＮｅｔ（ＦＰＡＮ）的结构定义为一个七要元：ＦＰＡＮ＝（Ｐ，Ｔ，Ｄ，Ｉ，Ｏ，Ｆ，θ）。其中，Ｐ＝｛ｐ１，ｐ２，…，ｐｎ｝是一个库所的有限集合，其中的任一库所ｐｉ表示攻击阶段；Ｔ＝｛ｔ１，ｔ２，…，ｔｍ｝是一个变迁的有限集合，其中的任一变迁ｔｊ表示攻击过程；Ｐ∩Ｔ＝7，Ｐ∪Ｔ≠8；Ｉ：Ｐ→Ｔ为输入矩阵，Ｉ＝｛δ ｉｊ｝，δｉｊ为逻辑量，δｉｊ∈｛０，１｝，当ｐｉ是ｔｊ的输入时，δｉｊ＝１，当ｐｉ不是ｔｊ的输入时，δ ｉｊ＝０，ｉ＝１，２，…，ｎ，ｊ＝１，２，…，ｍ；Ｏ：Ｔ→Ｐ为输出矩阵，Ｏ＝｛γｉｊ｝，γｉｊ为逻辑量，γｉｊ∈ ｛０，１｝，当ｐｉ是ｔｊ的输出时，γｉｊ＝１，当ｐｉ不是是ｔｊ的输出时，γ ｉｊ＝０，ｉ＝１，２，…，ｎ，ｊ＝１，２，…，ｍ；Ｉ，Ｏ为ｎ×ｍ阶矩阵，Ｆ为检测估计权值矩阵，Ｆ＝ｄｉａｇ（μ １，μ２，…， μｍ），μｊ∈［０，１］为模糊规则ｔｊ的置信度，表示该节点在攻击过程中的满足程度、攻击可能性、代价等，Ｄ＝｛ｄ１，ｄ２，…，ｄｎ｝为一个命题集合，｜Ｐ｜＝｜Ｄ｜，ｄｉ与ｐｉ一一对应，为攻击阶段的ｐｉ系统状态等的描述，θ０为初始状态的命题可信度矩阵，θ０＝（θ０ｄ１，…，θ０ｄｎ）Ｔ，θ０ｄｉ是命题ｄｉ的初始逻辑状态，θ０ｄｉ为［０，１］区间的模糊数，表示命题ｄｉ的真实程度，用来描述系统状态。ＦＰＡＮ中的库所可以表示为三要元（ｐｋ，?ｐｋ，ｐｋ?），?ｐｋ和ｐｋ?分别是ｐｋ的输入变迁集和输出变迁集，?ｐｋ反映了导致ｐｋ这一攻击阶段之前的攻击过程；ｐｋ ?反映了ｐｋ这一攻击阶段的下一步攻击过程。若?ｐｋ＝8，则ｐｋ为攻击起点，并将ｐｋ称作起始库所；若ｐｋ ?＝8，则ｐｋ为攻击最终目标，并将ｐｋ称作顶上库所或目标库所。变迁可以表示为三要元（ｔｋ，?ｔｋ，ｔｋ?），?ｔｋ和ｔｋ?分别是ｔｋ的输入库所集和输出库所集，分别反映了ｔｋ这一攻击过程中系统的前后状态变化，?ｔｋ ≠8，为攻击前提集合，ｔｋ?≠8，为攻击结果集合。一般情况下，网络攻击的ＦＰＡＮ表示可按如基于ＦＰＮ的模糊攻击图模型及生成算法研究黄光球，乔坤，朱华平（西安建筑科技大学管理学院，陕西西安７１００５５）摘要：以模糊Ｐｅｔｒｉ网（ＦｕｚｚｙＰｅｔｒｉｎｅｔ，ＦＰＮ）理论为基础，定义了一种面向检测的新型网络攻击模型ＦＰＡＮ，提出了ＦＰＡＮ的生成算法，并通过实验验证了算法的正确性，该模型比攻击树（ＡｔｔａｃｋＴｒｅｅ）更能够反映各个步骤之间的关系，可重用性也更强，具有较好的实用性。关键词：模糊Ｐｅｔｒｉ网；攻击树；攻击建模；入侵检测中图分类号：ＴＰ３１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－７１８０（２００７）０５－０１６２－０４ＡｐｐｒｏａｃｈｔｏＦｕｚｚｙＡｔｔａｃｋＮｅｔＢａｓｅｄｏｎＦｕｚｚｙＰｅｔｒｉＮｅｔａｎｄｉｔｓＧｅｎｅｒａｔｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍＨＵＡＮＧＧｕａｎｇ－ｑｉｕ，ＱＩＡＯＫｕｎ，ＺＨＵＨｕａ－ｐｉｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｘｉ′ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００５５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＦｕｚｚｙＰｅｔｒｉｎｅｔ（ＦＰＮ），ａｎｅｗｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄｎｅｔｗｏｒｋａｔｔａｃｋｍｏｄｅｌｎａｍｅｄＦｕｚｚｙＰｅｔｒｉ－ｎｅｔＡｔｔａｃｋＮｅｔ（ＦＰＡＮ）ｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｍｏｄｅｌ，ａｇｅｎｅｒａｔｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅａｔｔａｃｋｔｒｅｅ，ｔｈｉｓｍｏｄｅｌｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｅａｃｈｓｔｅｐｏｆｔｈｅａｔｔａｃｋ；ｉｔｓｒｅｕｓａｂｉｌｉｔｙａｎｄｕｓａｂｉｌｉｔｙａｒｅａｌｓｏｇｏｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｚｚｙｐｅｔｒｉｎｅｔ；ａｔｔａｃｋｔｒｅｅ；ａｔｔａｃｋｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｉｎｔｒｕｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ收稿日期：２００６－０６－１８

实验：探究碰撞中动量的变化规律正式版

实验：探究碰撞中动量的变化规律为了使问题简化，这里研究两个物体的碰撞，且碰撞前两物体沿同一直线运动，碰撞后仍沿这一直线运动．设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，如果速度与我们规定的正方向一致取正值，相反取负值，根据实验求出两物体碰撞前动量p＝m1v1＋m2v2和碰撞后动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看一看p与p′有什么关系？实验设计 1．实验设计要考虑的问题 (1)如何保证碰撞前后两物体的速度在同一条直线上． (2)如何测定碰撞前、后两物体的速度． 2．实验案例：气垫导轨上的实验实验器材有气垫导轨、气泵、光电计时器、天平等．气垫导轨装置如图1所示，由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成，在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上(如图2所示，图中气垫层的厚度放大了很多倍)，这样就大大减小了由摩擦产生的误差．图1 图2

(1)质量的测量：用天平测量 (2)速度的测量：用光电计时器测量设s为滑块上挡光条的宽度，t为光电计时器显示的滑块上挡光条经过光电门的时间，则v＝s t. (3)不同碰撞情景的实现：利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量．实验步骤 1．调节气垫导轨，使其水平．是否水平可按如下方法检查：打开气泵后，导轨上的滑块应该能保持静止． 2．按说明书连接好光电计时器与光电门． 3．如图3所示，把中间夹有弯形弹簧片的两个滑块置于光电门中间保持静止，烧断拴弹簧片的细线，测出两滑块的质量和速度，将实验结果记入设计好的表格中．图3 4．如图4所示，在滑片上安装好弹性碰撞架．两滑块从左、右以适当的速度经过光电门后在两光电门中间发生碰撞，碰撞后分别沿与各自碰撞前相反的方向运动再次经过光电门，光电计时器分别测出两滑块碰撞前后的速度．测出它们的质量后，将实验结果记入相应表格中．图4 5．如图5所示，在滑块上安装好撞针及橡皮泥，将装有橡皮泥的滑块停在两光电门之间，装有撞针的滑块从一侧经过光电门后两滑块碰撞一起运动经过另一光电门，测出两滑块的质量和速度，将实验结果记入相应表格中．图5

3d碰撞检测技术共30页文档

核心提示：10.3 碰撞检测技术到目前为止，构造的各种对象都是相互独立的，在场景中漫游各种物体，墙壁、树木对玩家（视点）好像是虚设，可以任意从其中穿越。为了使场景人物更加完善，还需要使用碰撞检测技术。 10.3.1 碰撞检测技术简介无论是PC 游戏，还是移动应用， 10.3 碰撞检测技术到目前为止，构造的各种对象都是相互独立的，在场景中漫游各种物体，墙壁、树木对玩家（视点）好像是虚设，可以任意从其中穿越。为了使场景人物更加完善，还需要使用碰撞检测技术。 10.3.1 碰撞检测技术简介无论是PC游戏，还是移动应用，碰撞检测始终是程序开发的难点，甚至可以用碰撞检测作为衡量游戏引擎是否完善的标准。好的碰撞检测要求人物在场景中可以平滑移动，遇到一定高度的台阶可以自动上去，而过高的台阶则把人物挡住，遇到斜率较小的斜坡可以上去，斜率过大则会把人物挡住，在各种前进方向被挡住的情况下都要尽可能地让人物沿合理的方向滑动而不是被迫停下。在满足这些要求的同时还要做到足够精确和稳定，防止人物在特殊情况下穿墙而掉出场景。

做碰撞检测时，该技术的重要性容易被人忽视，因为这符合日常生活中的常识。如果出现Bug，很容易被人发现，例如人物无缘无故被卡住不能前进或者人物穿越了障碍。所以，碰撞检测是让很多程序员头疼的算法，算法复杂，容易出错。对于移动终端有限的运算能力，几乎不可能检测每个物体的多边形和顶点的穿透，那样的运算量对手机等设备来讲是不可完成的，所以移动游戏上使用的碰撞检测不可能使用太精确的检测，而且对于3D碰撞检测问题，还没有几乎完美的解决方案。目前只能根据需要来取舍运算速度和精确性。目前成功商业3D游戏普遍采用的碰撞检测是BSP树及AABB （axially aligned bounding box）包装盒（球）方式。简单地讲，AABB检测法就是采用一个描述用的立方体或者球形体包裹住3D物体对象的整体（或者是主要部分），之后根据包装盒的距离、位置等信息来计算是否发生碰撞，如图10-24所示。除了球体和正方体以外，其他形状也可以作包装盒，但是相比计算量和方便性来讲还是立方体和球体更方便些，所以其他形状的包装只用在一些特殊场合使用。BSP树是用来控制检测顺序和方向的数据描述。在一个游戏场景中可能存在很多物体，它们之间大多属于较远位置或者相对无关的状态，一个物体的碰撞运算没必要遍历这些物体，同时还可以节省重要的时间。

多功能船舶碰撞案例库研究

多功能船舶碰撞案例库研究李楚刚,吴晞,李永级海军兵种指挥学院摘要：船舶碰撞案例在研究船舶避碰理论、指导航海实践、培养航海人员及海事审判等多方面具有重要的意义，建立船舶碰撞案例库是非常必要的。本文对案例的规范化、信息化表示，多功能船舶碰撞案例库的建立，以及案例库在多方面的应用进行了研究，希望为以案例为支撑的其它研究提供帮助。关键词：案例库碰撞案例规范化信息化多功能 1引言船舶碰撞事故是航行安全的首害，一直以来在水上交通事故中占有很大比例。由船舶碰撞引起的经济损失、人员伤亡、环境污染等危害也都相当巨大。如何减少船舶碰撞事故，一直都是航海界研究的问题，要解决这个问题离不开对船舶碰撞案例的研究，从事故中去寻找根源和思考对策。“理论来源于实践”，许多航海经验的获得，航行规则的建立，都是基于对大量船舶碰撞案例的统计分析、归纳总结之上的。船舶碰撞案例的收集、整理、研究，对研究船舶避碰理论，指导航海实践，培养训练航海人员，以及海事审判的借鉴参考等各方面都具有重要的意义。但是目前船舶碰撞案例并没有得到比较完整、系统的收集和形式统一的整理，存在的只是一些分散的案例或专题案例集，而且基本上都是以书面的形式或电子文档形式存在的，这导致案例资源在理论研究、实践指导、人员培训、审判参考等实际应用中没能得到充分的利用。一个表示规范、组织系统、涵盖广泛的多功能船舶碰撞案例库，对于推进航海技术领域的许多研究是很必要的，也具有重要的意义和价值。本文的目的即在于此，希望通过对多功能船舶碰撞案例库的研究，能够更充分的利用案例，为其它研究的深入提供帮助。 2多功能船舶碰撞案例库的建设[1] 2．1案例的规范化描述[2][3] 从碰撞案例在理论研究和实践指导方面的应用出发，碰撞案例的描述中应该包含有案例发生的时间、地点、周围交通环境、水文气象等环境方面的信息，这些信息可用于研究碰撞事故和环境之间的关系。描述中还应该包含有案例有关船舶的各种特征信息，包括船舶的类型、尺寸、操纵性能等，这些信息可用于研究船舶当时的避碰操纵行为是否符合船

2018年度新的课标创新的人教物理选修3-5第十六章第1节实验∶探究碰撞中地不变量

一、实验目的 1．明确探究碰撞中的不变量的基本思路。 2．探究一维碰撞中的不变量。二、实验原理 1．合理猜想不变量在一维碰撞中，与物体运动有关的物理量只有物体的质量和物体的速度，设两个物体的质量分别为m 1、m 2，碰撞前的速度分别为v 1、v 2，碰撞后的速度分别为v ′1、v ′2。如果速度方向与规定的正方向一致，则速度取正值，否则取负值。依据猜想与假设，依次研究以下关系是否成立： (1)m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v ′1＋m 2v ′2。 (2)m 1v 21＋m 2v 22＝m 1v ′21＋m 2v ′22。 (3)v 1m 1＋v 2m 2＝v ′1m 1＋v ′2m 2 。 …… 2．实验方案设计方案一利用气垫导轨实现一维碰撞。实验装置如图所示。 (1)质量的测量：用天平测量滑块的质量m 1、m 2。 (2)速度的测量：利用公式v ＝Δx Δt ，式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度，Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门对应的时间。测出A 碰前速度v 1和碰后A 、B 速度v ′1、v ′2。 (3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量。

方案二利用等长悬线悬挂等大的小球实现一维碰撞。实验装置如图所示。方案三利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞，两小车碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。实验装置如图所示。三、实验器材方案一气垫导轨、光电计时器、天平、滑块两个(带挡光片)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。方案二带细线的小球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案三光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。四、实验步骤无论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： 1．用天平测量两滑块的质量m1、m2，填入预先设计好的表格中。 2．安装实验装置。 3．使物体发生碰撞。 4．测量或读出相关物理量，计算有关速度，填入预先设计好的表格中。 5．改变碰撞条件，重复步骤3、4。 6．整理实验器材。五、数据处理 1．实验中记录数据用的表格：

上次课复习直链反应,稳态近似,平衡假设法,支链反应。

第 44 次课 2 学时

第十一章化学动力学基础（二）本章介绍化学动力学的两个速率理论，碰撞理论和过渡状态理论。同时还介绍溶液中的反应、光化反应和催化反应等特殊反应的动力学规律。 § 12.1 碰撞理论 1．速率理论的共同点与热力学的经典理论相比，动力学理论发展较迟。先后形成的碰撞理论、过渡态理论都是20世纪后建立起来的，尚有明显不足之处。理论的共同点是：首先选定一个微观模型，用气体分子运动论（碰撞理论）或量子力学（过渡态理论）的方法，并经过统计平均，导出宏观动力学中速率系数的计算公式。由于所采用模型的局限性，使计算值与实验值不能完全吻合，还必须引入一些校正因子，使理论的应用受到一定的限制。 2．气体碰撞理论的要点 ①气体分子必须经过碰撞才能发生反应，相撞分子称作相撞分子对。反应速率∝碰撞数 ②相撞分子对的动能有大有小，各不相同。分子互碰并不是每次都发生反应，只有相对平动能在连心线上的分量大于阈能C ε的碰撞才是有效的。 q =C εε≥的碰撞数/总碰撞数，q 称作碰撞的有效分数。则反应速率∝q ③ 反应速率=碰撞数×q 3．两个分子的一次碰撞过程两个分子在相互的作用力下，先是互相接近，接近到一定距离，分子间的斥力随着距离的减小而很快增大，分子就改变原来的方向而相互远离，完成了一次碰撞过程。 4．有效碰撞直径和碰撞截面运动着的A 分子和B 分子，两者质心的投影落在直径为AB d 的圆截面之内，都有可能发生碰撞。 AB d 称为有效碰撞直径，数值上等于A 分子和B 分子的半径之和。虚线圆的面积称为碰撞截面（collision cross

碰撞检测技术

碰撞检测技术碰撞检测技术2011-05-06 23：00 技术--引擎2008-09-05 19：50：55阅读251 10.3碰撞检测技术到目前为止，构造的各种对象都是相互独立的，在场景中漫游各种物体，墙壁、树木对玩家(视点)好像是虚设，可以任意从其中穿越。为了使场景人物更加完善，还需要使用碰撞检测技术。 10.3.1碰撞检测技术简介无论是PC游戏，还是移动应用，碰撞检测始终是程序开发的难点，甚至可以用碰撞检测作为衡量游戏引擎是否完善的标准。好的碰撞检测要求人物在场景中可以平滑移动，遇到一定高度的台阶可以自动上去，而过高的台阶则把人物挡住，遇到斜率较小的斜坡可以上去，斜率过大则会把人物挡住，在各种前进方向被挡住的情况下都要尽可能地让人物沿合理的方向滑动而不是被迫停下。在满足这些要求的同时还要做到足够精确和稳定，防止人物在特殊情况下穿墙而掉出场景。做碰撞检测时，该技术的重要性容易被人忽视，因为这符合日常生活中的常识。如果出现Bug，很容易被人发现，例如人物无缘无故被卡住不能前进或者人物穿越了障碍。所以，碰撞检测是让很多程序员头疼的算法，算法复杂，容易出错。对于移动终端有限的运算能力，几乎不可能检测每个物体的多边形和顶点的穿透，那样的运算量对手机等设备来讲是不可完成的，所以移动游戏上使用的碰撞检测不可能使用太精确的检测，而且对于3D碰撞检测问题，还没有几乎完美的解决方案。目前只能根据需要来取舍运算速度和精确性。

目前成功商业3D游戏普遍采用的碰撞检测是BSP树及AABB(axially aligned bounding box)包装盒(球)方式。简单地讲，AABB检测法就是采用一个描述用的立方体或者球形体包裹住3D物体对象的整体(或者是主要部分)，之后根据包装盒的距离、位置等信息来计算是否发生碰撞，如图10-24所示。除了球体和正方体以外，其他形状也可以作包装盒，但是相比计算量和方便性来讲还是立方体和球体更方便些，所以其他形状的包装只用在一些特殊场合使用。BSP树是用来控制检测顺序和方向的数据描述。在一个游戏场景中可能存在很多物体，它们之间大多属于较远位置或者相对无关的状态，一个物体的碰撞运算没必要遍历这些物体，同时还可以节省重要的时间。如果使用单步碰撞检测，需要注意当时间步长较大时会发生两个物体完全穿透而算法却未检测出来的问题，如图10-25所示。其解决方案是产生一个4D 空间，在物体运动的开始和结束时间之间产生一个4D超多面体，用于穿透测试。图10-24 AABB包装盒图10-25碰撞检测的单步失控和4D测试读者在程序开发初期有必要对碰撞检测有一个初步的估计，以免最后把大量精力消耗在碰撞检测问题上，从而降低了在基础的图形编程之上的注意力。 10.3.2球体碰撞检测真实的物理模拟系统需要非常精确的碰撞检测算法，但是游戏中常常只需要较为简单的碰撞检测，因为只需要知道物体什么时候发生碰撞，而不用知道模型的哪个多边形发生了碰撞，因此可以将不规则的物体投影成较规则的物体进行碰撞检测。球体只有一个自由度，其碰撞检测是最简单的数学模型，我们只需要知道两个球体的球心和半径就能进行检测。那么球体碰撞是如何工作的?主要过程如下。 n计算两个物体中心之间的距离，并且将其与两个球体的半径和进行比较。

人工智能模型数据泄露的攻击与防御研究综述

人工智能模型数据泄露的攻击与防御研究综述本文对近年来人工智能数据安全与隐私保护的研究工作进行了总结和分析。摘要：人工智能和深度学习算法正在高速发展，这些新兴技术在音视频识别、自然语言处理等领域已经得到了广泛应用。然而，近年来研究者发现，当前主流的人工智能模型中存在着诸多安全隐患，并且这些隐患会限制人工智能技术的进一步发展。因此，研究了人工智能模型中的数据安全与隐私保护问题。对于数据与隐私泄露问题，主要研究了基于模型输出的数据泄露问题和基于模型更新的数据泄露问题。在基于模型输出的数据泄露问题中，主要探讨了模型窃取攻击、模型逆向攻击、成员推断攻击的原理和研究现状；在基于模型更新的数据泄露问题中，探讨了在分布式训练过程中，攻击者如何窃取隐私数据的相关研究。对于数据与隐私保护问题，主要研究了常用的3类防御方法，即模型结构防御，信息混淆防御，查询控制防御。综上，围绕人工智能深度学习模型的数据安全与隐私保护领域中最前沿的研究成果，探讨了人工智能深度学习模型的数据窃取和防御技术的理论基础、重要成果以及相关应用。关键词:人工智能；数据安全；隐私泄露；隐私保护

1 引言人工智能（AI，artificial intelligence）技术正在加速崛起，它的崛起依托于3个关键因素： ①深度神经网络（DNN，deep neural network）在多个经典机器学习任务中取得了突破性进展； ②大数据处理技术的成熟以及海量数据的积累； ③硬件计算能力的显著提高。在这3个因素的推动下，AI 技术已经成功应用于自动驾驶、图像识别、语音识别等场景，加速了传统行业的智能化变革。 AI技术在我国已经得到了广泛的应用。在电商领域，AI技术可以被用于用户行为分析、网络流量分析等任务，不仅使企业处理高并发业务更高效，而且提升了整体系统的鲁棒性；在智能出行领域，AI技术可以被用于处理路径规划、司机乘客行为检测等任务；在金融领域，AI技术可以执行高频交易、欺诈检测、异常检测等任务；在网络安全领域，AI技术作为辅助工具被应用于自动化测试等任务中，极大地提升了安全人员在海量的大数据信息中定位异常点的效率。2017年，我国政府工作报告首次提及人工智能相关内容，人工智能的发展也逐渐被上升到国家发展战略高度。目前大多数现实世界的机器学习任务是资源密集型的，需要依靠大量的计算资源和存储资源完成模型的训练或预测，因此，亚马逊、谷歌、微软等云服务商往往通过提供机器学习服务来抵消存储和计算需求。机器学习服务商提供训练平台和使用模型的查询接口，而使用者可以通过这些接口来对一些实例进

物理化学讲稿第十二章化学动力学基础二

物理化学讲稿第十二章化学动力学基础（二）（10学时）物理化学教研室

第十二章化学动力学基础（二）（教学方案）

第十二章化学动力学基础(二) 人们在测量了大量反应的速率常数，并对反应速率常数于温度的依赖关系有了相当了解以后，对于为什么会有这些宏观规律存在必须从理论给予回答。在反应速率理论的发展过程中，先后形成了碰撞理论、过渡态理论和单分子反应理论等。动力学理论与，发展较迟。先后形成的碰撞理论、过渡态理论都是20世纪后建立起来的。而且与热力学的经典理论相比尚有明显不足之处。速度理论是研究化学反应的速率系数与温度的关系，描述反应过程的动力学性质。速率理论的共同点：首先选定一个微观模型，用气体分子运动论(碰撞理论)或量子力学(过渡态理论)的方法，并经过统计平均，导出宏观动力学中速率系数的计算公式。由于所采用模型的局限性，使计算值与实验值不能完全吻合，还必须引入一些校正因子，使理论的应用受到一定的限制。 §12.1 碰撞理论（Simple Collision theory ）(SCT ) 碰撞理论是接受了阿伦尼乌斯关于“活化状态”和“活化能”概念的基础上，利用已经建立起来的气体分子运动论的基础上，在20世纪初由路易斯建立起来的。路易斯把气相中的双分子反应看作是两个分子激烈碰撞的结果。在这里只学习简单的硬球碰撞理论（SCT ）。气相双分子简单反应如A + B → 产物，2A → 产物。一、碰撞理论 1、微观模型 (1) 反应物分子可看作简单的刚球，无内部结构； (2) 分子间除碰撞间外无其它相互作用; (3) 在反应过程中，反应分子的速率分布遵守麦克斯韦-玻耳兹曼分布。 2、碰撞理论的基本要点 (1) 分子必须通过碰撞才能发生反应，反应物分子间的接触碰撞是发生反应的前提。即要反应，先碰撞； (2) 不是任何两个反应物分子碰撞都能发生反应，只有当两个反应物碰撞分子的能量超过一定的数值ε0时，并满足一定的空间配布几何条件的碰撞反应才能发生反应； (3)活化分子的能量较普通能量高，它们碰撞时，松动并部分破坏了反应物分子中的旧键，并可能形成新键，从而发生反应，这样的碰撞称为有效碰撞或非弹性碰撞，活化分子愈多，发生化学反应的可能性就愈大。根据上述的基本观点，自然得出一个结论：活化分子在单位时间内的碰撞就是反应速率。 []A q AB d Z r dt L =- = ? Z AB —(collision frequency)单位体积、单位时间内碰撞的分子数 q — (fraction of effective collision)有效碰撞在总碰撞中所占分数设法求的Z 和q 就可求出r ，碰撞理论就是求碰撞数Z 和q 。简单碰撞理论是以硬球碰撞为模型，导出宏观反应速率常数的计算公式，故又称为硬球碰撞理论。