突出主干 覆盖面广 计算量大 区分度高——2009年高考全国理综卷Ⅰ物理试题评析

2009年高考全国卷I物理试题既保持了稳定性，又体现出命题的灵活性，不偏不怪，贴近生活，联系实际。试题突出了对中学物理主干知识的考查，突出了对学生基本能力和基本素质的考查，试卷难度适中，有利于高等学校人才的选拔。

基于新课标的中小学生计算思维量表构建研究

对学生计算思维的培养已成为数字时代的核心议题,科学、精准的评价则是培养学生计算思维能力的基础。然而,针对义务教育阶段学生的计算思维测评,目前国内尚无依托相关课程标准制定的本土化的、权威的量表。为此,研究首次依托《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)中的计算思维定义及培养要求,共以12920名(N1=1029,N2=1458,N3=10433)小学生和初中生为研究样本,运用收敛混合方法构建一个面向我国教育实际的、经严格论证的中小学生计算思维量表。结果显示:经过两轮的收敛混合分析,修改后的计算思维量表共包含5个因子及15个题项,具有良好的内容效度;经过大样本实证检验分析,量表具有良好的信效度,且具有跨性别、年级和地区测量等值性,可以用来测量中小学生的计算思维水平。

浅层模型剪枝对准确率及计算量变化探究

剪枝算法能显著降低模型的计算量,是一种在模型计算量和准确率间寻求平衡的方法。现有剪枝算法往往在稀疏性维度进行调整,以不同稀疏度的模型来满足不同计算量和准确率需求的任务。该文从浅层网络剪枝的粒度控制出发,提出了两种新的剪枝策略:减少浅层剪枝与增大浅层剪枝,在稀疏性相近的情况下分别达到进一步提高准确率和降低计算量的作用。通过该文的策略,可以从浅层模型的粒度控制维度去满足不同的任务需求。

问题解决过程视域下小学生计算思维评价量表的开发与验证

计算思维评价是当前计算思维教学中的关键环节,已经受到教育工作者越来越多的重视。已有计算思维评价量表多重视评价计算思维发展的技能结果,而较少关注评价计算思维发展的思维过程,导致评价结果对于计算思维教学过程的指导意义不足。基于此,本研究从问题解决过程视域出发,开发了面向问题解决思维发展过程的三因子计算思维评价量表。对该量表进行信效度检验后发现,该量表具有清晰的因子结构及较好的聚敛效度、区分效度和信度。进一步应用该量表对小学生群体进行计算思维调查,结果表明,五年级学生的计算思维总体得分和各个维度得分均显著高于四年级学生;学生的计算思维得分在性别上没有显著性差异;学过编程的学生在计算思维总体上与没有学习编程的学生无显著差异,但在方案评价子维度上显著高于没有学过编程的学生。

期望扇区三矢量模型预测电流控制

三矢量模型预测电流控制需要依次计算6扇区电压矢量的作用时间,再由价值函数选取期望电压矢量,存在计算量大的缺点。本文提出一种基于期望扇区的三矢量模型预测电流控制,以快速确定期望电压矢量。首先,建立d-q轴的三矢量电流模型,给出其三矢量作用时间;然后,令预测电流为期望电流,可以获得期望电压矢量,并利用Clark变换得到α-β轴的期望电压矢量;最后,利用反正切函数求得期望电压矢量角度,确定期望电压矢量所在的期望扇区,得到期望三矢量及其作用时间。仿真和实验表明,该方法能够保持很好的控制系统性能。同时,该方法只需一次计算期望电压矢量角度即可确定期望三矢量及其作用时间,比传统三矢量方法有效缩短了算法执行时间约60%。

TKX-50点火反应温度场量值计算方法

针对单质含能材料TKX-50点火反应过程的温度场测量,基于定标纹影法原理,搭建了透射式纹影测量系统,建立了待测温度场与折射率之间的一一映射模型,结合Abel量值计算方法反演出待测温度场分布曲线。开展了不同条件下TKX-50点火反应温度场测量实验,获得了点火反应过程的纹影图像。结果表明TKX-50点火反应过程的峰值温度最大值约为1 200 K,该方法有效实现了TKX-50点火反应过程温度场演变规律的可视化测量。

基于直接转矩控制的双矢量直接电压模型预测控制策略

模型预测控制(Model predictive control,MPC)是目前电力电子领域研究较为广泛的一种控制策略,不需要调制环节,具有动态响应快、容易实现多目标灵活控制、简单且容易实施等特点。但是这种控制方法由于存在循环寻优的计算过程,算法计算量较大且对控制器的要求较高,不利于实际应用。参考直接转矩控制思想,提出一种双矢量直接电压模型预测控制(Double vector based-direct voltage predictive control,2VB-DVPC)策略,这种控制方式利用查表法省去繁琐的循环寻优计算过程,减少了控制算法的计算量。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建传统MPC与2VB-DVPC的仿真模型进行仿真对比,仿真结果验证了所提2VB-DVPC控制策略在保证动稳态性能的情况下,能够有效减少算法的计算量,并且能够固定平均开关频率,降低了谐波滤除的难度。

全液压旋挖扩底钻孔灌注桩质量管控措施研究

扩底灌注桩是一种混凝土灌注桩,是在进行原有灌注桩施工的基础上对桩底进行扩底处理,从而增加灌注桩的承载力和稳定性。在工程地质条件差特别是软土地基,施工难度大,施工中易产生如塌孔等质量问题,为了避免在采用全液压旋挖扩底钻孔灌注桩施工时,因现场技术质量管理措施不到位而出现桩身质量差、进度滞后等问题,本文针对其质量管控措施进行研究,采取扩底灌注桩施工工艺、制定“四令”精细化过程管理原则、计算注浆施工所需水泥浆量等方法,优化了工程施工流程,严格各施工环节质量管理,确保全液压旋挖扩底钻孔灌注桩施工安全、质量提升。

混合高斯粒子滤波在组合导航中应用的计算量分析

针对组合导航中出现的线性非线性混合滤波实现过程中的计算量问题,给出了一种混合高斯粒子滤波改进算法的计算量分析方法。根据该滤波算法特点,分析并总结了一种理论获取粒子滤波计算量的方法,据此定量的分析了该算法的计算量。并以SINS/GPS组合导航系统为例,具体分析了混合高斯粒子滤波算法计算量问题。仿真结果验证了该计算量理论分析方法的有效性。该方法同样可以推广到一般粒子滤波和其它非线性滤波算法中,能在理论上解决组合导航系统中非线性滤波计算量及滤波时间的计算仿真问题。

遗传算法降低匹配追踪算法计算量的研究

在研究匹配追踪算法与遗传算法的基础上 ,分析和总结了它们的优缺点 ,并将两种算法有机地结合起来 ,提出了一种采用遗传算法实现匹配追踪算法的方法。该方法不仅能得到信号的最佳匹配原子参数 ,而且能大幅降低算法计算量 ,提高计算效率 ,克服了匹配追踪算法由于计算量太大而不能广泛应用的缺点 ,具有工程实用价值和一定的理论应用价值。

有限计算量下模拟退火算法的参数序优化

针对模拟退火算法作为一类全局随机搜索算法,其理论收敛条件难以严格实现,有限计算量下的算法性能在实际应用时对参数有严重的依赖性,并且确定合适参数的经验或试验方法缺少系统性等问题,提出将有限计算量下模拟退火的最优参数确定问题视为随机优化问题,并基于序优化和最优计算量分配技术研究出一种确定最优参数组合的系统性方法.典型调度问题的仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.

高阶累积量计算优化的仿真研究

高阶累积量由于计算量大而未得到广泛的应用,所以对其进行计算优化以及算法的简化能更好的发挥其优越性,根据推导的非平稳随机过程四阶累积量精确递推估计公式,从减少四阶累积量估计的计算量,增强四阶累积量的工程实用性出发,给出了四阶累积量近似递推估计定理。只要四阶累积量的更新因子满足定理的条件,就能减少计算量,并且使估计的四阶累积量保持抑制高斯噪声的性能,并且根据四阶累积量的优化给出了五阶累计量的优化和仿真。从时域和频域进行了优化仿真,仿真结果证实了估计的有效性。

减少优化设计中直接法计算量的探讨

直接算法的计算量大 ,而且没有严格的理论依据 .文中提出的广义插值法 ,为减少直接优化探索法的计算量提供了有效途径 .实例计算证明该法不仅可靠 ,而且可节省将近 36 %的计算量 .在充分计算实践的基础上 ,对减少直接法的计算量理论与方法作了探讨 。

一种水声时变信道低计算量自适应均衡算法

对于时变水声信道,迭代步长的取值对均衡算法的收敛特性影响较大,步长的自适应参数选取解决了上述问题,但随之而来的是计算量的显著增加。提出了一种自适应均衡算法,该算法根据均方误差切换准则在两种算法之间进行切换。对不同水声信道进行了大量的计算机仿真,结果验证了本算法的有效性。该算法解决了时变信道迭代步长选取困难的问题,同时将均衡计算量降低了30%,更适合快速变化水声信道下的实时通信。

注射用曲妥珠单抗计算量表的设计与应用

乳腺癌为女性最常见的恶性肿瘤[1],有20%-30%病人存在人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor re-ceptor 2,HER 2）基因扩增及编码蛋白过度表达[2]。分子靶向治疗开启了乳腺癌治疗的新篇章[3]。大量临床结果证实, H ER 2阳性乳腺癌病人在辅助化疗中联合分子靶向药物治疗,降低复发风险,推迟复发时间,提高病人的远期生存率[4]。注射用曲妥珠单抗（trastuzumab inj ection）又名赫赛汀（hercep-tin）,是最经典的分子靶向药物（由瑞士罗氏公司生产）,适用于H ER 2过度表达的转移性乳腺癌及乳腺癌辅助治疗。此药物每瓶含曲妥珠单抗440 mg冻干粉剂,稀释液为含1.1%苯甲醇的20 mL灭菌注射用水,价格昂贵,疗程52周[5]。护士计算剂量过程复杂,为此,发明了计算量表,可供临床使用。自2011年2月起我院使用自行设计的注射用曲妥珠单抗计算量表,效果显著。现报告如下。

CT滤波反投影图像重建算法的反投影计算量问题

本研究在综述扇束滤波反投影图像重建算法的基础上 ,分析并比较其中的二维反投影运算在直角坐标系和极坐标系下的计算量 ,然后提出一种极坐标系下的二维反投影运算过程优化方法 ,使计算量由O(N3 )降至O(N2 )。本研究分析表明 ,选择在直角坐标系或极坐标系下直接实现二维反投影运算 ,不会使得其计算量发生数量级上的变化。但是 ,采取某些算法优化措施 ,能够显著地减少二维反投影运算过程的计算量。

坡耕地地表糙度的量测与计算

在回顾了地表糙度的测量和计算方法后,经实验证实,Brough D L,Linden D R和Van Doren D M等人提出的糙度测量和计算方法,均能满足黄土高原坡耕地人为耕作管理形成的微地形特征的研究需求。

一种用于时空体元编解码存储的低计算量优化方法

针对时空网格体对象的编解码占用存储空间大的问题,提出了一种用于时空体元编解码存储的低计算量优化方法。首先以十六叉树索引结构为基础,构建了时空网格体元编解码的数学模型,实现体元对象标识和时空位置索引,并借助3DGIS的自动编解码方法,实现了时空网格体元对象编解码存储表示的换算;其次,采用伽罗华有限域理论,构建了网格体元的二进制编码矩阵和存储的低计算量优化算法,实现了体元对象编解码存储过程中的优化计算;最后,以某矿山的矿床空间块体数据为例,对网格体元编解码模型、存储表示换算以及低计算量优化算法进了实际应用,并与八叉树索引结构的Morton码进行比较和分析,结果表明:该方法可有效降低30%的编解码存储计算量,提高了存储网格体元对象的时空效率。

非平稳随机过程五阶累积量计算的简化算法

四次相位耦合是水下目标辐射噪声非线性的重要特征,五阶累积量正是提取这些特征的必要工具,但五阶累积量计算复杂,难以工程实现。为了解决这一问题,研究了非平稳随机过程五阶累积量递推计算与计算量的关系,提出了五阶累积量计算的简化算法。理论分析与仿真表明:五阶累积量计算的简化算法能大幅度地减小计算量,通过简化计算得到的五阶累积量仍有良好的抑制高斯噪声性能,这为高阶统计量的工程应用提供了一种有效手段。

一种减缩CFD非定常分析计算量的方法

利用飞行器在自由空间中运动流场的特点,提出了减缩CFD分析计算量的方法;通过算例验证,新的计算方案能够比传统方案减少30%以上的计算量;新计算方案得到的流场形态结果与传统计算方案基本一致,阻力计算结果差异在10的负三次量级,升力计算结果差异在10的负二次方量级;该方法简单易行,具备工程可实施性,具有工程应用前景。