第一篇:網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)論文:不確定性時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與建模研究
網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)論文:不確定性時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與建模研究
【中文摘要】本文對具有不確定性時延的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模分析,首先簡述了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)及基本問題,分析了具有不確定性網(wǎng)絡(luò)時延的組成與產(chǎn)生機(jī)理,及其對控制系統(tǒng)造成的影響。基于采樣周期不同將具有不確定性的網(wǎng)絡(luò)時延分為短時延網(wǎng)絡(luò)和長時延網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過對線性時不變廣義被控對象進(jìn)行離散化,建立兩種時延下的離散模型。最后對具有不確定性網(wǎng)絡(luò)時延和丟包的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的進(jìn)行了理論研究和建模,通過魯棒控制和最優(yōu)控制方法分別設(shè)計了控制律,使得具有不確定性時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。
【英文摘要】To model the uncertainty delay of the networked control systems in this paper, the author sets forth the typical structure and basic problems of network control system.The element and the causes of the uncertainty network delay is analyzed and its effects is estimated.Based on the sample period, the network time delay could be divided into two parts: the short delay network and the long time delay network system.For constant linear object, the discrete model under two kinds of delay is created.Finally the author deeply researches the stability of uncertainty delay network and packet loss in the network.Through the robust control and optimal control method,the control rule is designed respectively.The experiment result shows that network control system with uncertainty delay has a good stability.【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 不確定性時延 建模 穩(wěn)定性 【英文關(guān)鍵詞】Network control system Uncertainty delay Modeling Stability 【目錄】不確定性時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析與建模研究5-6Abstract6
第1章 緒論9-15
摘要
1.1 問題研究的背景及意義9-1010-12
1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)發(fā)展及基本問題
10-11
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)1.2.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展控制系統(tǒng)中的基本問題11-1212-14
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
第2章 具有不確定性
2.1 網(wǎng)1.4 本文主要工作14-15網(wǎng)絡(luò)時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析和建模理論基礎(chǔ)15-24絡(luò)控制系統(tǒng)時延的產(chǎn)生與解決措施15-20統(tǒng)時延的組成15-1818-20
2.1.1 網(wǎng)絡(luò)控制系
2.1.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時延的解決方案
2.3 2.2 Lyapunov 意義下的穩(wěn)定性定義20-21不確定性網(wǎng)絡(luò)時延概念與分類21-24延的概念21-22
2.3.1 不確定性網(wǎng)絡(luò)時
2.3.2 不確定性網(wǎng)絡(luò)時延分類22-24
3.1 具第3章 短時延特性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模與分析24-34有短時延特性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模理論24-29短時延控制器采用時間驅(qū)動的模型24-26控制器采用事件驅(qū)動的模型26-29
3.1.1 基于
3.1.2 基于短時延
3.2 短時延不確定性網(wǎng)絡(luò)
控制系統(tǒng)建模分析解與整定30-34析34-4334-3834-3636-3838-41
29-303.3 基于短時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的求
第4章 長時延特性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模與分4.1 具有長時延特性的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模理論4.1.1 基于長時延控制器采用時間驅(qū)動的模型4.1.2 基于長時延控制器采用事件驅(qū)動的模型4.2 長時延不確定網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建模與設(shè)計4.2.1 問題重現(xiàn)和模型建立
38-40
4.2.2 長時延網(wǎng)絡(luò)控制器的設(shè)計與求解40-4141-4343-4943-4444-45結(jié)果47-4950-5353-5456-65
4.3 仿真結(jié)果第5章 不確定性時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析5.1 具有丟包和時延的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)建?;A(chǔ)5.2 基于丟包和時延網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析與建模5.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定性45-47
第6章 結(jié)論與展望49-50
5.4 仿真參考文獻(xiàn)攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果致謝
54-55
作者簡介
55-56
詳細(xì)摘要
第二篇:網(wǎng)絡(luò)安全策略研究論文
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個開放和自由的網(wǎng)絡(luò),它在大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)靈活性的同時,也給黑客攻擊和入侵敞開了方便之門。不僅傳統(tǒng)的病毒借助互聯(lián)網(wǎng)加快了其傳播速度并擴(kuò)大了其傳播范圍,而且各種針對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用程序漏洞的新型攻擊方法層出不窮。這些黑客把先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),當(dāng)成一種新式犯罪工具和手段,不僅影響了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行和用戶的正常使用,造成重大經(jīng)濟(jì)損失,而且會威脅到國家安全。如何更有效地保護(hù)重要的信息數(shù)據(jù)、提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性已經(jīng)成為影響一個國家的政治、經(jīng)濟(jì)、軍事和人民生活的重大關(guān)鍵問題。近年來,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性開始成為世界各國共同關(guān)注的焦點。文章分析了幾種常見的網(wǎng)絡(luò)入侵方法以及在此基礎(chǔ)上探討了網(wǎng)絡(luò)安全的幾點策略。
一、常見的幾種網(wǎng)絡(luò)入侵方法
由于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計初衷是資源共享、分散控制、分組交換,這決定了互聯(lián)網(wǎng)具有大跨度、分布式、無邊界的特征。這種開放性使黑客可以輕而易舉地進(jìn)入各級網(wǎng)絡(luò),并將破壞行為迅速地在網(wǎng)絡(luò)中傳播。同時,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還有著自然社會中所不具有的隱蔽性:無法有效識別網(wǎng)絡(luò)用戶的真實身份;由于互聯(lián)網(wǎng)上信息以二進(jìn)制數(shù)碼,即數(shù)字化的形式存在,所以操作者能比較容易地在數(shù)據(jù)傳播過程中改變信息內(nèi)容。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議及操作系統(tǒng)也存在設(shè)計上的缺陷和漏洞,從而導(dǎo)致各種被攻擊的潛在危險層出不窮,這使網(wǎng)絡(luò)安全問題與傳統(tǒng)的各種安全問題相比面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),黑客們也正是利用這樣的特征研發(fā)出了各種各樣的攻擊和入侵方法:
1.通過偽裝發(fā)動攻擊
利用軟件偽造Ip包,把自己偽裝成被信任主機(jī)的地址,與目標(biāo)主機(jī)進(jìn)行會話,一旦攻擊者冒充成功,就可以在目標(biāo)主機(jī)并不知曉的情況下成功實施欺騙或入侵;或者,通過偽造Ip地址、路由條目、DNS解析地址,使受攻擊服務(wù)器無法辨別這些請求或無法正常響應(yīng)這些請求,從而造成緩沖區(qū)阻塞或死機(jī);或者,通過將局域網(wǎng)中的某臺機(jī)器Ip地址設(shè)置為網(wǎng)關(guān)地址,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包無法正常轉(zhuǎn)發(fā)而使某一網(wǎng)段癱瘓。
2.利用開放端口漏洞發(fā)動攻擊
利用操作系統(tǒng)中某些服務(wù)開放的端口發(fā)動緩沖區(qū)溢出攻擊。這主要是由于軟件中邊界條件、函數(shù)指針等方面設(shè)計不當(dāng)或缺乏限制,因而造成地址空間錯誤的一種漏洞。利用軟件系統(tǒng)中對某種特定類型的報文或請求沒有處理,導(dǎo)致軟件遇到這種類型的報文時運(yùn)行出現(xiàn)異常,從而導(dǎo)致軟件崩潰甚至系統(tǒng)崩潰。
3.通過木馬程序進(jìn)行入侵或發(fā)動攻擊
木馬是一種基于遠(yuǎn)程控制的黑客工具,具有隱蔽性和非授權(quán)性的特點,一旦被成功植入到目標(biāo)主機(jī)中,計算機(jī)就成為黑客控制的傀儡主機(jī),黑客成了超級用戶。木馬程序可以被用來收集系統(tǒng)中的重要信息,如口令、賬號、密碼等。此外,黑客可以遠(yuǎn)程控制傀儡主機(jī)對別的主機(jī)發(fā)動攻擊,如DDoS攻擊就是大量傀儡主機(jī)接到攻擊命令后,同時向被攻擊目標(biāo)發(fā)送大量的服務(wù)請求數(shù)據(jù)包。
4.嗅探器和掃描攻擊
嗅探器是利用計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口截獲目的地為其他計算機(jī)的數(shù)據(jù)報文的一種技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)嗅探器通過被動地監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)通信、分析數(shù)據(jù)來非法獲得用戶名、口令等重要信息,它對網(wǎng)絡(luò)安全的威脅來自其被動性和非干擾性,使得網(wǎng)絡(luò)嗅探具有很強(qiáng)的隱蔽性,往往讓網(wǎng)絡(luò)信息泄密變得不容易被發(fā)現(xiàn)。掃描,是指針對系統(tǒng)漏洞,對系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的遍歷搜尋行為。由于漏洞普遍存在,掃描手段往往會被惡意使用和隱蔽使用,探測他人主機(jī)的有用信息,作為實施下一步攻擊的前奏。
為了應(yīng)對不斷更新的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段,網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也經(jīng)歷了從被動防護(hù)到主動檢測的發(fā)展過程。主要的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)包括:防火墻、VpN、防毒墻、入侵檢測、入侵防御、漏洞掃描。其中防病毒、防火墻和VpN屬早期的被動防護(hù)技術(shù),入侵檢測、入侵防
御和漏洞掃描屬主動檢測技術(shù),這些技術(shù)領(lǐng)域的研究成果已經(jīng)成為眾多信息安全產(chǎn)品的基礎(chǔ)。
二、網(wǎng)絡(luò)的安全策略分析
早期的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)的出發(fā)點是首先劃分出明確的網(wǎng)絡(luò)邊界,然后通過在網(wǎng)絡(luò)邊界處對流經(jīng)的信息利用各種控制方法進(jìn)行檢查,只有符合規(guī)定的信息才可以通過網(wǎng)絡(luò)邊界,從而達(dá)到阻止對網(wǎng)絡(luò)攻擊、入侵的目的。主要的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)包括:
1.防火墻
防火墻是一種隔離控制技術(shù),通過預(yù)定義的安全策略,對內(nèi)外網(wǎng)通信強(qiáng)制實施訪問控制,常用的防火墻技術(shù)有包過濾技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)技術(shù)。包過濾技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)層中對數(shù)據(jù)包實施有選擇的通過,依據(jù)系統(tǒng)事先設(shè)定好的過濾邏輯,檢查數(shù)據(jù)據(jù)流中的每個數(shù)據(jù)包,根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目標(biāo)地址、以及包所使用的端口確定是否允許該類數(shù)據(jù)包通過;狀態(tài)檢測技術(shù)采用的是一種基于連接的狀態(tài)檢測機(jī)制,將屬于同一連接的所有包作為一個整體的數(shù)據(jù)流看待,構(gòu)成連接狀態(tài)表,通過規(guī)則表與狀態(tài)表的共同配合,對表中的各個連接狀態(tài)因素加以識別,與傳統(tǒng)包過濾防火墻的靜態(tài)過濾規(guī)則表相比,它具有更好的靈活性和安全性;應(yīng)用網(wǎng)關(guān)技術(shù)在應(yīng)用層實現(xiàn),它使用一個運(yùn)行特殊的“通信數(shù)據(jù)安全檢查”軟件的工作站來連接被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò),其目的在于隱蔽被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的具體細(xì)節(jié),保護(hù)其中的主機(jī)及其數(shù)據(jù)。
2.VpN
VpN(Virtual private Network)即虛擬專用網(wǎng)絡(luò),它是將物理分布在不同地點的網(wǎng)絡(luò)通過公用骨干網(wǎng)連接而成的邏輯上的虛擬子網(wǎng)。它可以幫助異地用戶、公司分支機(jī)構(gòu)、商業(yè)伙伴及供應(yīng)商與內(nèi)部網(wǎng)建立可信的安全連接,并保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。為了保障信息的安全,VpN技術(shù)采用了鑒別、訪問控制、保密性和完整性等措施,以防止信息被泄露、篡改和復(fù)制。VpN技術(shù)可以在不同的傳輸協(xié)議層實現(xiàn),如在應(yīng)用層有SSL協(xié)議,它廣泛應(yīng)用于Web瀏覽程序和Web服務(wù)器程序,提供對等的身份認(rèn)證和應(yīng)用數(shù)據(jù)的加密;在會話層有Socks協(xié)議,在該協(xié)議中,客戶程序通過Socks客戶端的1080端口透過防火墻發(fā)起連接,建立到Socks服務(wù)器的VpN隧道;在網(wǎng)絡(luò)層有IpSec協(xié)議,它是一種由IETF設(shè)計的端到端的確保Ip層通信安全的機(jī)制,對Ip包進(jìn)行的IpSec處理有AH(Authentication Header)和ESp(Encapsulating Security payload)兩種方式。
3.防毒墻
防毒墻是指位于網(wǎng)絡(luò)入口處,用于對網(wǎng)絡(luò)傳輸中的病毒進(jìn)行過濾的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備。防火墻能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流連接的合法性進(jìn)行分析,但它對從允許連接的電腦上發(fā)送過來的病毒數(shù)據(jù)流卻是無能為力的,因為它無法識別合法數(shù)據(jù)包中是否存在病毒這一情況;防毒墻則是為了解決防火墻這種防毒缺陷而產(chǎn)生的一種安全設(shè)備。防毒墻使用簽名技術(shù)在網(wǎng)關(guān)處進(jìn)行查毒工作,阻止網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(Worm)和僵尸網(wǎng)絡(luò)(BOT)的擴(kuò)散。此外,管理人員能夠定義分組的安全策略,以過濾網(wǎng)絡(luò)流量并阻止特定文件傳輸、文件類型擴(kuò)展名、即時通信信道、批量或單獨的Ip/MAC地址,以及TCp/UDp端口和協(xié)議。
三、網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)分析
人們意識到僅僅依靠防護(hù)技術(shù)是無法擋住所有攻擊,于是以檢測為主要標(biāo)志的安全技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這類技術(shù)的基本思想是通過監(jiān)視受保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)和活動來識別針對計算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),或者更廣泛意義上的信息系統(tǒng)的非法攻擊。包括檢測外界非法入侵者的惡意攻擊或試探,以及內(nèi)部合法用戶的超越使用權(quán)限的非法活動。主要的網(wǎng)絡(luò)安全檢測技術(shù)有:
1.入侵檢測
入侵檢測系統(tǒng)(Intrusion Detection System,IDS)是用于檢測任何損害或企圖損害系統(tǒng)的保密性、完整性或可用性行為的一種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。它通過監(jiān)視受保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)和活動來識別針對計算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括檢測外界非法入侵者的惡意攻擊或試探,以及內(nèi)部合法用戶的超越使用權(quán)限的非法活動。作為防火墻的有效補(bǔ)充,入侵檢測技術(shù)能夠幫助系統(tǒng)對付已知和未知網(wǎng)絡(luò)攻擊,擴(kuò)展了系統(tǒng)管理員的安全管理能力(包括安全審計、監(jiān)視、攻擊識別和響應(yīng)),提高了信息安全基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的完整性。
2.入侵防御
入侵防御系統(tǒng)(Intrusion prevention System,IpS)則是一種主動的、積極的入侵防范、阻止系統(tǒng)。IpS是基于IDS的、建立在IDS發(fā)展的基礎(chǔ)上的新生網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),IpS的檢測功能類似于IDS,防御功能類似于防火墻。IDS是一種并聯(lián)在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備,它只能被動地檢測網(wǎng)絡(luò)遭到了何種攻擊,它的阻斷攻擊能力非常有限;而IpS部署在網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)出口處,當(dāng)它檢測到攻擊企圖后,會自動地將攻擊包丟掉或采取措施將攻擊源阻斷??梢哉J(rèn)為IpS就是防火墻加上入侵檢測系統(tǒng),但并不是說IpS可以代替防火墻或入侵檢測系統(tǒng)。防火墻是粒度比較粗的訪問控制產(chǎn)品,它在基于TCp/Ip協(xié)議的過濾方面表現(xiàn)出色,同時具備網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、服務(wù)代理、流量統(tǒng)計、VpN等功能。
3.漏洞掃描
漏洞掃描技術(shù)是一項重要的主動防范安全技術(shù),它主要通過以下兩種方法來檢查目標(biāo)主機(jī)是否存在漏洞:在端口掃描后得知目標(biāo)主機(jī)開啟的端口以及端口上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),將這些相關(guān)信息與網(wǎng)絡(luò)漏洞掃描系統(tǒng)提供的漏洞庫進(jìn)行匹配,查看是否有滿足匹配條件的漏洞存在;通過模擬黑客的攻擊手法,對目標(biāo)主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行攻擊性的安全漏洞掃描,如測試弱勢口令等,若模擬攻擊成功,則表明目標(biāo)主機(jī)系統(tǒng)存在安全漏洞。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)漏洞的一種重要技術(shù)是蜜罐(Honeypot)系統(tǒng),它是故意讓人攻擊的目標(biāo),引誘黑客前來攻擊。通過對蜜罐系統(tǒng)記錄的攻擊行為進(jìn)行分析,來發(fā)現(xiàn)攻擊者的攻擊方法及系統(tǒng)存在的漏洞。
四、結(jié)語
盡管傳統(tǒng)的安全技術(shù)在保障網(wǎng)絡(luò)安全方面發(fā)揮了重要作用,但在一個巨大、開放、動態(tài)和復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)中技術(shù)都存在著各種各樣的局限性。安全廠商在疲于奔命的升級產(chǎn)品的檢測數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)廠商在疲于奔命的修補(bǔ)產(chǎn)品漏洞,而用戶也在疲于奔命的檢查自己到底還有多少破綻暴露在攻擊者的面前。傳統(tǒng)的防病毒軟件只能用于防范計算機(jī)病毒,防火墻只能對非法訪問通信進(jìn)行過濾,而入侵檢測系統(tǒng)只能被用來識別特定的惡意攻擊行為。在一個沒有得到全面防護(hù)的計算機(jī)設(shè)施中,安全問題的炸彈隨時都有爆炸的可能。用戶必須針對每種安全威脅部署相應(yīng)的防御手段,這樣使信息安全工作的復(fù)雜度和風(fēng)險性都難以下降。為了有效地解決日益突出的網(wǎng)絡(luò)安全問題,網(wǎng)絡(luò)安全研究人員和網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)也不斷推出新的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和安全產(chǎn)品。
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第三篇:人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)建模與相關(guān)性估計(范文模版)
人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)建模與相關(guān)性估計
摘要 人際關(guān)系是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),其中蘊(yùn)藏著許多有待挖掘的信息,了解這些信息對組織的管理和運(yùn)作有很重要的指導(dǎo)意義。本文對人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)建模,提出人際關(guān)系相關(guān)度概念,用以描述個體在群體中與他人的關(guān)聯(lián)程度。并建立仿真算法對一個人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)實例進(jìn)行了計算分析。從中發(fā)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中所蘊(yùn)藏的豐富信息,并與實事有很好的吻合。關(guān)鍵詞:人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、線性相關(guān)度、入度
1引言
本文討論的重點是個體在群體中的相關(guān)性。兩個人直接的公務(wù)或私人交往可以使相關(guān)性很大,同時,作為錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),間接的聯(lián)系也可以提供很大的相關(guān)性,所以這是一個很復(fù)雜的問題,涉及的因素很多,用逐條分析的方法是很困難的。傳統(tǒng)的邊連接,最短路和入度出度的分析在一定程度上也可以反映相關(guān)性,但是這些分析都要對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和識別,比較繁瑣。人際關(guān)系是一個復(fù)雜系統(tǒng),系統(tǒng)中存在很大的非線性性,用傳統(tǒng)的還原論的方法難以整體把握系統(tǒng)具有的涌現(xiàn)性。受SWARM仿真平臺的啟發(fā),系統(tǒng)整體表現(xiàn)出的復(fù)雜特性源于每個個體簡單行為的整體效應(yīng),所以可以通過建立適當(dāng)?shù)姆抡嫠惴ǎ吞岢鲞m當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)指標(biāo)來對系統(tǒng)的整體特性得到把握,挖掘出其中具有的信息。由于系統(tǒng)的非線性性是很復(fù)雜的,所以可以通過多次的線性迭代去近似地逼近這種非線性。這樣就跨過了對系統(tǒng)內(nèi)部錯綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系的分析,而令其在一定規(guī)則下運(yùn)行,得到我們想要的整體性特征。
2數(shù)學(xué)模型的建立
2.1定義和假設(shè) 鄰接矩陣:若編號為i的人和編號為j的人在某一單位時間發(fā)生交往,則鄰接矩陣A中第i列第j行的元素aij?1,否則aij?0,并規(guī)定aii?0
位置矩陣:關(guān)系空間Rn為一個n維的歐氏空間,每一個人在空間中的位置用一個行向量表示。如
T編號為i的人對應(yīng)的行向量為?i?(bi1,bi2,...,bin)。矩陣P?(?1,?2,....,?n)稱為位置矩陣。
向量的線性相關(guān)性:位置矩陣中的一行表示一個人在線性空間中的位置。rij??i?jT/(?i?j)表示第i人和第j人的線性相關(guān)性。
關(guān)聯(lián)度:假設(shè)人與人之間在單位時間內(nèi)是否發(fā)生聯(lián)系(或稱之為交往)服從伯努利分布B(1,?),并且在兩個人的關(guān)系比較穩(wěn)定的時候,認(rèn)為?是常數(shù)。定義第i人和第j人的相關(guān)度為?ij。概率矩陣:表示任意兩個人之間相關(guān)度的矩陣(?ij)。2.2 個體在關(guān)系空間中的運(yùn)動方式
吸引運(yùn)動:若編號為i的人和n個人組成的集合中的一個子集中的人在某單位時間內(nèi)發(fā)生交往(aij?1,i?j),則他在位置空間中分別向這些人的方向移動一個固定的步長。用數(shù)學(xué)的形式化語言描述如下: 設(shè)鄰接矩陣為 A?(?1,?2,...,?n),其中?i?(ai1,ai2,...,ain)。設(shè)每一次移動的步長為l1,則編號為i的人一次要nnT移動?i?1,i?j即若編號為i的人在t時刻的位置為?i,則他在t?1時刻的位置為?i?aij?jl1,?i?1,i?j aij?jl1。排斥運(yùn)動:若編號為i的人和n個人組成的集合中的一個子集中的人在某單位時間內(nèi)發(fā)生交往(aij?0),則他在位置空間中分別向這些人的方向的反方向移動一個固定的步長。設(shè)每一次移動的步長為l2
n則編號為i的人一次要移動??i?1,i?jaij?jl1,即若編號為i的人在t時刻的位置為?i,則他在t?1時刻n的位置為?i??i?1,i?jaij?jl1。給定初值后進(jìn)行跌代仿真。
2.3 線性相關(guān)性對相關(guān)對相關(guān)度的修正
相關(guān)度的估計是一個給定初值的迭代估計過程,而每一次迭代中,線性相關(guān)性都要對相關(guān)度進(jìn)行修正。修正公式為:?ij(k?1)??ij(k)?12rij(k)算法的流程
Step1:輸入位置矩陣初值,鄰接矩陣初值,概率矩陣初值; Step2:通過鄰接矩陣的信息,確定個體的運(yùn)動,更新位置矩陣; Step3:計算線性相關(guān)矩陣;
Step4:通過線性相關(guān)矩陣修正概率矩陣的值,更新概率矩陣;
Step5:根據(jù)概率矩陣信息,產(chǎn)生服從伯努利分布的隨機(jī)數(shù),更新鄰接矩陣;
Step6:若新概率矩陣和舊概率矩陣差異小于一個閾值,則停止迭代,否則轉(zhuǎn)step1。
概率矩陣線性相關(guān)矩陣隨機(jī)生成計算線性相關(guān)性個體向量矩陣鄰接矩陣吸引排斥運(yùn)動 圖1 算法流程圖 算例分析 4.1數(shù)據(jù)采集
某單位48名人員組成的關(guān)系網(wǎng)絡(luò),人員編號1-48,作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點。每人填寫問卷調(diào)查,選出本人認(rèn)為交往相對頻繁的人,若編號i的人認(rèn)為他和編號為j的人交往相對頻繁,則在在節(jié)點i和j之間有有向的弧lij,從而形成一個有向圖。
圖2 人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖
4.2參數(shù)的設(shè)置
參數(shù)的設(shè)置包括個體在位置空間中的初始位置矩陣P0、個體在位置空間中吸引移動的步長l1、排斥步長l2,停止條件。適當(dāng)?shù)膮?shù)選擇會得到比較好的計算結(jié)果,而不當(dāng)?shù)膮?shù)選擇會丟失計算結(jié)果中有價值的信息。為了設(shè)置前當(dāng)?shù)膮?shù)首先對算法的特點進(jìn)行分析。
初始位置矩陣P0的選擇,因為計算的結(jié)果是基于每個向量的相關(guān)性的,在沒有任何先驗信息的情況下,并且保證規(guī)則的公平性,需要使48個向量在初始時刻是線性無關(guān)的,因此可以設(shè)P0為48維的單位矩陣乘以一個初始距離。
步長的設(shè)置。過大的步長會使所有的向量在很短的時間內(nèi)聚集到一起,而使任何兩個向量的線性性過強(qiáng),不易體現(xiàn)差異,所以在保證運(yùn)算時間可接受的范圍內(nèi),應(yīng)把步長選得小些,可更好地體現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)作中的非線性性。
在本算例中,選取初始位置矩陣為100?E48。對于概率矩陣的定義如下:設(shè)Q?當(dāng)Q中第i行第j列元素為0時,令?ij(0)12(A?A),(0)T?0.3;當(dāng)Q中第i行第j列元素為1時,令?ij(0)?0.9;當(dāng)Q中第i行第j列元素為0.5時,令?ij?0.5。結(jié)果和分析
5.1相關(guān)度矩陣
通過迭代計算,得到概率矩陣的穩(wěn)定解,即相關(guān)度矩陣。用熱度圖的形式表示該矩陣如圖二。由于人員的編號是按照寢室的順序編排的,我們可以看到,在此圖對角線區(qū)域,人員的關(guān)聯(lián)度很高,呈現(xiàn)一個個類似方形區(qū)域。而在遠(yuǎn)離對角線之外的區(qū)域,有些地方關(guān)聯(lián)度很低,即是表現(xiàn)為人員的相對隔離,二有些地方仍然關(guān)聯(lián)度很高,說明區(qū)域的隔離在一定程度上影響人與人的交往,但也不是絕對的。此圖中的關(guān)聯(lián)度,有很多是介于0和1之間的數(shù)值,這些數(shù)值可能是由于人與人之間的簡介關(guān)系帶來的,這在傳統(tǒng)的邊連接圖中是沒有的。
圖3 關(guān)聯(lián)性矩陣
5.2 迭代次數(shù)和概率修正的關(guān)系
下面以第25號人為例,展示他和其他人關(guān)系隨迭代次數(shù)的變化。下面把其余47人分為三類。第一類:他們和25號人在調(diào)查表中相互連接;第二類:他們和25號人之間在調(diào)查表中只有單方面的連接;第三類:他們和第25號人在調(diào)查表中雙方互不連接。
對于第一類,我們得到圖4。從中可以看出,對于雙方互連的情況,他們的關(guān)聯(lián)度是不斷增加的,而且穩(wěn)定后達(dá)到相同的最大關(guān)系值。
圖4 第一類關(guān)系的迭代與概率修正關(guān)系
對于第二類,我們得到圖5。從中可以看出,對于只有單方連接的情況,有些人的關(guān)聯(lián)度隨迭代次數(shù)增加而提升,有些隨迭代次數(shù)增加而降低。最后穩(wěn)定在不同的數(shù)值,其原因是由于節(jié)點在圖中和其他更多節(jié)點的間接連接關(guān)系導(dǎo)致的。
圖5 第二類關(guān)系的迭代與概率修正關(guān)系
對于第三類,我們得到圖6。從中可以看出,對于雙方都不連接的情況,絕大數(shù)人的關(guān)聯(lián)度隨迭代次數(shù)的增加而下降到最小值,而少數(shù)下降但未到最小值就穩(wěn)定了,而更有一些會上升到一個值而穩(wěn)定。這也是由于節(jié)點在圖中錯綜復(fù)雜的間接聯(lián)系導(dǎo)致的。
圖5 第三類關(guān)系的迭代與概率修正關(guān)系
5.3 算法對初值穩(wěn)定性的分析
因為算法中的概率矩陣的初值是人為設(shè)定的,那么這種設(shè)定是否合理呢,微小的初值偏差會不會導(dǎo)致計算結(jié)果的截然不同呢,這點是很重要的。如果算法具有漸進(jìn)穩(wěn)定性,即一定的初值偏差,隨迭代次數(shù)的增加,結(jié)果會趨于很接近,那么這是我們希望的最好結(jié)果。同樣,我們和上一部分一樣,分雙方互連,單方連接,和雙方都不連接的情況來討論這個問題。
對于第一種情況,我們選取25號和23號進(jìn)行進(jìn)行計算。給出不同的概率初值:0.7,0.75,0.8,0.85,0.9。計算結(jié)果見圖六。從中我們可以看出,對于雙方互連的情況,算法具有初值的漸進(jìn)穩(wěn)定性。
圖7 第一類關(guān)系不同初值下,相關(guān)性隨迭代次數(shù)的變化情況
對于第二種情況,我們選取25號和13號計算。選取概率初值為:0.4,0.45, 0.5,0.55,0.6。計算結(jié)果見圖七。從中我們可以看出,對于單方連接的情況,隨著迭代次數(shù)的增加,計算結(jié)果的差異可以控制在一個范圍內(nèi),具有初值穩(wěn)定性,但是不具有漸進(jìn)穩(wěn)定性。
圖8 第二類關(guān)系不同初值下,相關(guān)性隨迭代次數(shù)的變化情況
對于第三種情況,我們選取25號和47號進(jìn)行計算。選取概率初值為:0.1,0.15,0.2,0.25,0.3。計算結(jié)果見圖八。從中我們可以看出,對于雙方都不連接的情況,隨著迭代次數(shù)的增加,計算結(jié)果的差異減小,最后收斂在最小值處,具有漸進(jìn)穩(wěn)定性。
圖9 第三類關(guān)系不同初值下,相關(guān)性隨迭代次數(shù)的變化情況 結(jié)論
本文中建立了一種分析人際關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的仿真算法,提出了個體之間相關(guān)度的概念,用以更精確地反映群體中個體之間的聯(lián)系緊密程度。通過算例的計算得到了與實際吻合較好的結(jié)果,并從計算結(jié)果中反映出了節(jié)點之間復(fù)雜的間接關(guān)系的差異導(dǎo)致的相關(guān)度的差異。并且驗證了算法對于初值的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)此算法對于初值具有較好的穩(wěn)定性。其中相關(guān)度因為采用仿真算法而得到,能夠表現(xiàn)非直接連接節(jié)點之間的間接關(guān)系,所以更能體現(xiàn)系統(tǒng)的總體性特征,能夠包含系統(tǒng)中更多的信息。此種方法對從事人事管理有一定的指導(dǎo)意義。
第四篇:大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫研究論文
1獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀
大學(xué)物理是獨立學(xué)院工科專業(yè)一門非常重要的公共必修基礎(chǔ)課,目的是為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下堅實基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)大學(xué)物理不僅有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。而且在鍛煉學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀和創(chuàng)新意識等方面,具有其他課程不能替代的重要作用。然而,大學(xué)物理理論知識抽象難懂,又受到課時、儀器等因素的影響制約,很多學(xué)生對學(xué)習(xí)大學(xué)物理失去了興趣。相比之下,獨立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)差底子薄,更是對物理不感興趣,甚至放棄。但是,獨立學(xué)院主要培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用性本科人才[1-2],這就要求教師在教學(xué)過程中不僅要向?qū)W生傳授知識,更要注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的能力和實踐創(chuàng)新能力。目前,從生源看,獨立學(xué)院絕大多數(shù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較差、理論基礎(chǔ)薄弱;從課程設(shè)置看,許多獨立學(xué)院的大學(xué)物理課程基本上是照搬母體理工科大學(xué)物理課程的設(shè)置,存在著理論性偏強(qiáng)而應(yīng)用性不夠、深度難度偏大而實踐課時偏少等問題。這種精英教育模式,與獨立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式相距甚遠(yuǎn)[3]。因此,獨立學(xué)院要體現(xiàn)專業(yè)型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型的教育,大學(xué)物理教學(xué)模式改革勢在必行[4]。
2獨立學(xué)院建立大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫的必要性
以同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院為例,不少學(xué)生對學(xué)習(xí)大學(xué)物理不感興趣,他們普遍認(rèn)為大學(xué)物理難懂、難學(xué),學(xué)習(xí)抓不住重點,最終導(dǎo)致專業(yè)課程學(xué)習(xí)難度增大。這一問題引起了高校教育教學(xué)工作者的重視。針對上述狀況,如何讓學(xué)生認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大學(xué)物理自主學(xué)習(xí)的必要性與可行性,并讓學(xué)生充分利用“大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫”中的資源高效地開展大學(xué)物理自主學(xué)習(xí),提高自身大學(xué)物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率,便成為一個值得研究的重要課題。本文結(jié)合教學(xué)工作實際,主要從發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、建立網(wǎng)絡(luò)試題庫以及如何利用網(wǎng)絡(luò)教與學(xué)三個方面系統(tǒng)分析了如何激發(fā)學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣,有效開展大學(xué)物理教學(xué),以及如何提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,并充分利用“大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫”找到與自己專業(yè)相關(guān)的知識模塊,及時加強(qiáng)鞏固、反饋給任課教師。希望本文對于提高獨立學(xué)院大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力具有一定的借鑒意義。
2.1課堂教學(xué)方式的改革與創(chuàng)新,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的發(fā)展
隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的發(fā)展,大學(xué)物理教學(xué)也呈現(xiàn)了現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)手段,例如多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等。大學(xué)物理理論知識相對枯燥難懂,而網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)以其特有的圖片、音樂和動畫給學(xué)生帶來較強(qiáng)的感官刺激,如今,將多媒體應(yīng)用到大學(xué)物理教學(xué)已經(jīng)起到活躍物理教學(xué)的作用。而隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,大量信息資源生動形象地展現(xiàn)在教師和學(xué)生的眼前,如何利用這些資源為教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)服務(wù),是目前研究的重點。為此,全國各所高校都積極主動的建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,以實現(xiàn)數(shù)字化校園,國內(nèi)的校園數(shù)字化建設(shè)近年來更是迅猛發(fā)展。同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院也積極推進(jìn)數(shù)字化校園建設(shè),針對大學(xué)物理教學(xué),已經(jīng)建立了“大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)”這樣的數(shù)字化教學(xué)平臺,為教師和學(xué)生提供了學(xué)習(xí)、答疑、討論以及作業(yè)處理等教學(xué)過程的支持工具。網(wǎng)絡(luò)平臺就像一個紐帶,將教師和學(xué)生緊密聯(lián)系在一起。
2.2在網(wǎng)絡(luò)平臺建立大學(xué)物理試題庫
國內(nèi)的一些高校已經(jīng)開始在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建立起“大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫”,甚至有的學(xué)校已經(jīng)建成并投入使用。這樣的一個題庫不僅涵蓋了大學(xué)物理的所有知識點,而且分模塊分層次設(shè)置題型。學(xué)生能夠根據(jù)自身情況選擇不同模塊、不同的知識點進(jìn)行學(xué)習(xí)以及檢測,并能及時將測試結(jié)果反饋給任課教師,同時教師也可以根據(jù)反饋結(jié)果有所側(cè)重的進(jìn)行知識點講解,分層次解答。從而實現(xiàn)“學(xué)”促進(jìn)“教”,同時“教”又有方向性、目的性的指導(dǎo)“學(xué)”的教學(xué)相長模式。其次,現(xiàn)代化電子設(shè)備例如智能手機(jī)、平板電腦等,可以實現(xiàn)隨時隨地從題庫中獲取資源,做到隨時可夯實基礎(chǔ),吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣。一個開放的、高效的、安全的智能化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,使得大學(xué)物理各種教學(xué)資源能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的管理和合理的利用。而“大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫”就是一種現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的全新教學(xué)手段。具體來說,工科大學(xué)物理理論覆蓋面廣,內(nèi)容復(fù)雜,涵蓋了力、熱、光、電、磁等諸多內(nèi)容。然而對于獨立學(xué)院的學(xué)生來說,遺忘周期短,整理和貫穿前后知識的能力較薄弱,學(xué)習(xí)過程就顯得困難重重[5]。而獨立學(xué)院的辦學(xué)層次介于普通高校和???高職)中間位置,應(yīng)面向市場,合理定位,最終把人才培養(yǎng)目標(biāo)確定為應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才。因此,可根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課程而有所側(cè)重。比如,建筑專業(yè)和土木專業(yè)對力學(xué)部分內(nèi)容要求較高,而電氣和通信專業(yè)的學(xué)生就應(yīng)該重點學(xué)電磁學(xué)以及導(dǎo)體等部分內(nèi)容。針對獨立學(xué)院建立的“大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫”要做到難易層次化,知識點模塊化以及目標(biāo)清晰化。要做到每一章內(nèi)容都有夯實基礎(chǔ)部分,主要以物理概念、定律、定理為主的一些填空和選擇型題目??梢宰寣W(xué)生輕松自如地在手機(jī)上完成,并達(dá)到概念、定律、定理清晰化;每一章也要設(shè)置提高部分內(nèi)容,也以選擇填空為主,學(xué)生可根據(jù)自身情況,及周圍環(huán)境靈活選擇。其次,建立力、熱、光、電、磁等知識點模塊,可供不同專業(yè)學(xué)生根據(jù)本專業(yè)后續(xù)課程的需求側(cè)重學(xué)習(xí)及提高。再次,建立成套期中期末測驗試題,以基礎(chǔ)題和低難度題為主,可供學(xué)生選擇自測。對于同濟(jì)大學(xué)浙江學(xué)院的大學(xué)物理教學(xué)來說,上學(xué)期的課程沒有期中考試,這樣學(xué)習(xí)周期長,學(xué)生負(fù)擔(dān)較重,教師也不能及時知道學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,處在模糊教學(xué)的狀態(tài)。如果大學(xué)物理試題庫建成并投入使用,就可以選擇一套中期試題,讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成,教師也可及時得到反饋,從而得到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。當(dāng)然,基礎(chǔ)試題也可以作為平時作業(yè)布置給學(xué)生,對于時刻離不開手機(jī)的學(xué)生來說,不妨讓學(xué)生通過手機(jī)來完成作業(yè)。
2.3恰當(dāng)處理網(wǎng)絡(luò)“教”與“學(xué)”的關(guān)系
在知識爆炸式增長的時代,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息資源具有海量性、生動形象性、開放性、交互性等特點。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展也為教師與學(xué)生開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的物質(zhì)條件,更為教師教學(xué)提供了另一種途徑,可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程授課、答疑甚至在線探討。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下自主學(xué)習(xí)更有利于學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,提高自主學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。雖然網(wǎng)絡(luò)提供了方便、快捷地獲取知識的途徑,提供了大量形象的圖片和生動的錄像,也能快速得到復(fù)雜運(yùn)算的結(jié)果,但也讓很多學(xué)生養(yǎng)成只識圖不看文字、不動筆計算,作業(yè)直接從網(wǎng)上下載答案等毛病,導(dǎo)致了學(xué)生思想僵化,想象力匱乏。這種現(xiàn)象也成為網(wǎng)絡(luò)“教”與“學(xué)”急需要解決的問題之一[6]。這就要求當(dāng)代高校教師不僅具有較高的網(wǎng)絡(luò)技能,還要認(rèn)真研究教學(xué)的思路與方法,除擁有過硬的專業(yè)能力外,還需注重物理學(xué)中的人文主義精神培養(yǎng)。比如,講些物理學(xué)家的小故事、小插曲可以吸引學(xué)生,激發(fā)學(xué)生興趣。挖掘物理學(xué)的文化內(nèi)涵,也能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力、創(chuàng)造能力,提高科學(xué)鑒賞力。對意志、性格、品德等非智力因素的培養(yǎng)也非常有益。借助物理學(xué)史的框架去講授大學(xué)物理正與素質(zhì)教育觀和現(xiàn)代大學(xué)物理的教學(xué)目標(biāo)相一致[7]。這樣才能在應(yīng)用先進(jìn)的授課手段過程中,避免產(chǎn)生思想僵化、想象力匱乏等問題。
3總結(jié)
獨立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),所以在工科大學(xué)物理教學(xué)中可以摒棄精英式教學(xué)方式,根據(jù)不同專業(yè)的后續(xù)課程有所側(cè)重的教與學(xué)。而“大學(xué)物理試題庫”提供了這種可能性,不同專業(yè)的學(xué)生可根據(jù)自己的需求,有針對性的學(xué)習(xí)提高。而每一種教學(xué)媒體的使用都具有兩面性,或者受制于,或者服務(wù)于相應(yīng)的教學(xué)思想。教學(xué)工作者只能不斷改進(jìn)傳統(tǒng)的思想觀念,去適應(yīng)更加現(xiàn)代的教育理念,才能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)及多媒體的優(yōu)越性。獨立學(xué)院工科“大學(xué)物理”的教學(xué)也要不斷地研究和探索,在這個過程中“大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)試題庫”也會被不斷的改進(jìn)和完善。
第五篇:數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)心得
數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)心得
最近學(xué)習(xí)了黃廷祝教授的《數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗》的網(wǎng)絡(luò)課程培訓(xùn),黃老師主要從數(shù)學(xué)建模課程概況、數(shù)學(xué)建模教學(xué)方法等方面進(jìn)行了講解,既有理論深度,又跟實踐結(jié)合緊密,對概念引入的背景闡述,對理論在其它方面的應(yīng)用上,都完美體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模課程的應(yīng)用性、廣泛性、嚴(yán)謹(jǐn)性。本課程的目的是通過數(shù)學(xué)建模有關(guān)概念、特征的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)模型應(yīng)用實例的介紹,培養(yǎng)學(xué)生雙向翻譯能力、數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力、簡化計算能力和熟練運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)軟件的能力,培養(yǎng)學(xué)生想象能力、洞察能力和綜合分析能力,培養(yǎng)學(xué)生的堅忍不拔精神和團(tuán)結(jié)合作精神。黃老師的課程對自己啟發(fā)頗多,收益匪淺。
1、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗課程概況
數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)的指導(dǎo)思想是將數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)與其他工科數(shù)學(xué)教學(xué)改革有機(jī)結(jié)合;數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)與數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)、競賽有機(jī)結(jié)合;數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)與培養(yǎng)青年教師有機(jī)結(jié)合;努力將數(shù)學(xué)建模的思想融入工科數(shù)學(xué)主干課程中去;以介紹數(shù)學(xué)建模的一般方法為主線,著重訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具建立數(shù)學(xué)模型、應(yīng)用數(shù)學(xué)理論方法解決實際問題的能力。
2、數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)內(nèi)容和方法介紹
數(shù)學(xué)建模課程努力實現(xiàn)在教學(xué)理念上以下四個轉(zhuǎn)變:從以傳授知識為主要目標(biāo)的繼承性教育轉(zhuǎn)變到以培養(yǎng)能力素質(zhì)為主要目標(biāo)的創(chuàng)新教育;從以教師為中心的注入式教育轉(zhuǎn)變到教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用相結(jié)合的探究式教育;從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變到素質(zhì)教育;從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變到新型教學(xué)模式。
實踐教學(xué)模式應(yīng)是學(xué)生三人為一組集體完成,指導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)學(xué)建模課外活動,積極組織學(xué)生參加三項數(shù)學(xué)建模競賽,組織學(xué)生參與校學(xué)生創(chuàng)新基金項目活動。教學(xué)方法主要采用探究式教學(xué)方法、問答式教學(xué)方法、研討式教學(xué)方法。
3、基于數(shù)據(jù)的建模方法
數(shù)據(jù)作用于模型的形式主要有:建立數(shù)學(xué)模型的初始研究階段,對數(shù)據(jù)的分析有助于尋求變量間的關(guān)系;利用數(shù)據(jù)來估計模型中出現(xiàn)的參數(shù)值,稱為模型參數(shù)估計;利用數(shù)據(jù)進(jìn)行模型檢驗,通常用實際數(shù)據(jù)與模型運(yùn)算出的相應(yīng)理論值進(jìn)行比較。
總之,數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語言描述實際現(xiàn)象的“翻譯”能力;是綜合應(yīng)用已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識,對問題進(jìn)行分析處理的能力;是想象力和洞察力,進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
通過黃老師深入淺出的講解,我對數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀有了更深的了解和思考,希望以后有更多的機(jī)會參與這樣的網(wǎng)絡(luò)課程培訓(xùn),進(jìn)一步提高自己的教學(xué)能力和水平。