巧用Mathematica系统处理普通物理实验数据

Mathematica是由Wolfram Research公司开发的数学系统软件,可以解决各种领域的涉及复杂的符号计算和数值计算的问题,不仅可以用于数学理论研究,也可以用于物理学科研究与工程技术实践.在普通物理实验中应用Mathematica软件也能较好地解决有关物理问题.介绍了Mathematica软件在普通物理实验中对数据处理、实验图像描绘、数据拟合和演示物理实验现象等方面的应用.

Mathematica系统在数学建模中的应用

用Mathematica数学软件提供的自定义函数功能为数学建模中一个特定模型编写一个程序包。

关于Mathematica系统通讯机制MathLink的研究

使用ＭａｔｈＬｉｎｋ通讯机制可以扩展Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ系统的功能。本文介绍了ＭａｔｈＬｉｎｋ通讯的基本方式和方法，设计、实现了一个用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ编写的“同Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ内核通讯”的ＡｃｔｉｖｅＸ控件并给出一个使用该控件的例子。

Mathematica系统在初中数学教学中的应用与实践

国内外有许多大学应用Mathematica软件进行科学研究．并将其应用于数学教学中．而将这一系统应用于中学数学教学中的却不多．很多人认为在初中不适合用Mathematica软件进行数学辅助教学，但通过尝试与探索．笔者认为，用Mathematica系统进行计算机辅助初中数学教学是可行的．有着广泛的应用．

利用Mathematica软件研究三电荷系统的电势与电场强度分布

利用Mathematica软件讨论了三电荷系统的电势与电场强度分布情况.计算出通常情况下三电荷系统的电势和电场强度,并用Mathematica软件做出相应的图形.事实证明,利用该软件辅助教学有利于激发学生的学习积极性,加深学生对相关概念及其计算的理解,能使学生对所学内容有更进一步的理解.同时改善教师课堂教学效率,显著提高教学效果.

Mathematica在物理化学公式可视化中的应用

随着计算机技术的快速发展,软件工具在化学教学和研究中的作用日益凸显。本文以Mathematica软件为例,探讨了其在物理化学公式可视化中的应用。借助几个典型的例子,如范德华状态方程、原子轨道与电子云形状以及化学反应速率方程的可视化,为物理化学的教学和研究提供新的视角和方法。通过互动式的学习模式,学生不仅能够通过直观的图形来观察和理解理论背后的物理意义,还能激发他们的兴趣,增强学生学习的主动性和创造性。

基于Mathematica的平行光斜入射光栅衍射的模拟和可视化研究

光栅衍射作为大学物理的重要教学内容和教学难点,由于其理论推导和数学表达形式复杂,学生难以形成清晰的物理图像,导致课堂教学效果不理想。教材中仅对光垂直入射光栅时的衍射特性进行了讨论,但平行光斜入射光栅时的衍射特性却未被充分探讨,且这一领域的研究仍然有限。本文首先应用光的衍射理论推导出了平行光斜入射条件下单缝衍射和光栅衍射的光强分布表达形式,将单缝衍射和光栅衍射的研究由垂直入射推广到斜入射的情况。然后,应用Mathematica软件中的强大的交互式界面Manipulate,结合Initialization和Limit命令,对平行光斜入射情况下的单缝衍射和光栅衍射的光强分布进行了系统的模拟和仿真,分别绘制出单缝衍射的相对光强分布、多缝干涉的相对光强分布、光栅衍射的相对光强分布和衍射条纹分布情况。通过可视化过程,使学生深刻地理解光栅衍射的光强分布是单缝衍射和多缝干涉共同作用的结果,单缝衍射提供了光强分布的包络,而多缝干涉则决定了衍射条纹的具体亮暗变化,将抽象的光的衍射现象形象直观地动态演示出来,这有助于学生建立清晰的物理图像,深刻地理解单缝衍射和光栅衍射,极大地提高教学效果。

可再生能源电制氢合成氨系统的并/离网运行方式与经济性分析

可再生能源电制氢合成氨(renewablepowerto ammonia,Re Pt A)是风力发电、光伏发电等可再生能源的大规模消纳方式之一,也是化工行业实现低碳清洁发展的重要技术路线之一。利用风电光伏电解水制氢合成氨系统模型,分析电网调峰型系统、电网友好型系统、工艺离网型系统的绿氨成本,并对电化学储能设备规模、储氢设备规模、电解水制氢设备规模、电解水制氢设备效率等影响因素进行敏感性分析。基于3种绿氨系统的设备配置方案和运行方式评估不同类型系统所需的电网调峰电量,提出3种系统所适合的应用场景。研究结论是近期应该发展电网友好型RePtA系统,远期应该发展工艺离网RePtA系统。

下一代个性化学习:生成式人工智能增强智能辅导系统

长期以来,教育技术领域的研究者致力于利用计算机开展个性化自适应教学。智能辅导系统作为这一领域的核心,其目标是通过计算机技术提供个性化学习体验和支持。近年来,生成式人工智能,尤其是大语言模型的发展,为智能辅导系统带来了突破性机遇,为个性化学习开辟了新的路径。本文回顾了研究者为实现个性化学习所作的努力及其成果和局限,探讨了大语言模型在个性化学习中的潜力和影响,介绍了“苏格拉底游乐园”——一个基于对话的智能辅导系统,如何利用大语言模型实施苏格拉底式教学,揭示了生成式人工智能如何革新个性化学习方式。针对大语言模型的潜在误用,文章提出了相应的建议,并构建了框架,旨在引导研发者在生成式人工智能和大语言模型范式下开发高效的智能教育应用。

“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑评述

数字化是推动新型电力系统发展的重要动力,已成为广受学术界和产业界关注的热点技术。为此,《电力系统自动化》编辑部组织了“新型电力系统数字化关键技术综述”专辑,系统化介绍了新型电力系统数字化基础元件装备、边缘计算技术、通信安全与防护、智能化调度决策等一系列技术成果,代表了本领域最新技术成果和先进经验。文中立足于新型电力系统数字化发展的整体趋势,对专辑论文按研究方向进行了系统性梳理,对其核心成果与观点进行了归纳总结,希望能够完整呈现专辑成果对新型电力系统数字化关键技术体系的支撑作用,为相关技术研究的进一步深化提供参考。

基于系统结构的水利高质量发展内涵与结构解析

准确把握水利高质量发展内涵,是实施新时代水利发展战略的重要前提。通过系统梳理高质量发展和水利发展的研究进展,基于系统观,分析了水利高质量发展的基本概念体系和核心要义;基于系统结构及系统优化视角,构建了由水利高质量发展目标、发展途径、发展条件三要素组成的水利高质量发展系统的关系结构。结果表明:水利高质量发展既是水利系统优化的发展理念,也是实现系统治水的发展措施;将水利高质量发展目标解析为水旱灾害防御安全、水资源供给安全、水生态保护安全和水环境保护安全保障以及高质量水利共享;五大新发展理念内化于水利高质量发展系统的关系结构之中,其中水资源禀赋和绿色发展是前提基础和约束条件,开放是其外在环境条件和内在体现,水利科技创新、水资源优化配置、水资源集约节约利用、水利系统现代化管理、水利基础设施建设和水安全系统功能协调是发展的重要优化途径,高质量水安全保障与满足人民需求的高质量水利共享是发展目标的核心内容。基于系统结构及系统优化问题视角深入剖析水利高质量发展的系统结构及其内在关系,可进一步深化对水利高质量发展的内涵认识,为区域水利高质量发展综合定量评价奠定基础。

肉苁蓉的药理作用及其在中枢神经系统疾病中的研究进展

肉苁蓉(Cistanches)是列当科植物肉苁蓉的肉质茎,又名金笋、地精、大芸。肉苁蓉的提取物主要包括肉苁蓉总苷、苯乙醇苷类、环烯醚萜类、挥发性成分、木脂素类、多糖、生物碱等。肉苁蓉的传统中药作用有补肾壮阳、润肠通便、女子不孕、滋补强身等;现代药理作用包括抗氧化、抗凋亡、调控自噬、增强体力和抗疲劳、改善学习认知功能。相关研究表明肉苁蓉对中枢神经系统疾病具有良好的治疗效果。脑缺血再灌注损伤(Cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)发生常伴随着脑水肿、血脑屏障的破坏、神经炎症、神经元凋亡,肉苁蓉提取物肉苁蓉总苷可抑制神经细胞炎症及凋亡,减少脑梗死面积,对CIRI模型大鼠具有神经保护作用。肉苁蓉通过减少自由基堆积、抑制氧化应激和炎症反应,提高阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和血管性痴呆(Vascular dementia,Va D)模型大鼠的学习记忆能力。肉苁蓉可以改善帕金森病(Parkinson’s disease,PD)小鼠运动行为异常,发挥神经保护作用。肉苁蓉能够抑制肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)兴奋性氨基酸的水平,减轻神经毒性作用,改变星形胶质细胞功能,提高神经细胞存活率。目前肉苁蓉对于中枢神经系统疾病的应用越来越广泛,就其药理作用及其在中枢神经系统疾病中的研究进展进行综述,以期为肉苁蓉的开发和利用提供新的思路。

都市圈轨道交通多网融合的信号系统方案研究

结合都市圈网络化、公交化特点,提出都市圈轨道交通信号系统融合的技术目标,即采用现有技术C2/C2+ATO与CBTC系统的融合以及采用新型互联互通技术的信号系统间的融合。分析现有信号主流的CTCS系统与CBTC系统的地面和车载设备在技术层面、工作机理、系统功能等差异的基础上提出“地对车兼容”和“车对地兼容”的互联互通方案,结合各目前相关单位在开展的研究情况,分析新型市域铁路互联互通技术路线。

图计算体系结构和系统软件关键技术综述

图计算作为分析事物之间关联关系的重要工具,近年来已成为各国政府及公司争夺的关键技术.学术界和工业界在图计算体系结构和系统软件关键技术方面取得了一定进展.然而,现实场景图计算大多具有动态变化、应用需求复杂多样等特征.这给图计算在基础理论、体系架构和系统软件关键技术方面提出了新的需求,同时也带来了新的挑战.为应对这些挑战,科研人员提出了一系列图计算系统或图计算加速器,通过高性能计算、并行计算等技术来优化图计算过程.综述国内外图计算体系结构和系统软件关键技术的研究发展现状,对国内外研究的最新进展进行归纳、比较和分析,并结合国家发展战略和重大应用需求,选取与我国国计民生密切相关的领域,从典型应用分析总结图计算相关技术的行业进展.最后,就未来的技术挑战和研究方向进行展望.

打造设计文化生态系统,提升中国设计文化自信

通过打造设计文化生态系统,提升中国设计文化自信。从设计文化现状、设计文化生态系统的要素、结构、功能、价值意义、构建策略等方面展开论述。文化系统是社会生态系统中不可或缺的子系统,文化系统良性发展能够促进社会生态系统的进化。设计作为文化的载体和表现形式,是文化系统的重要组成部分,设计文化是文化系统中不可或缺的子系统,但中国设计文化的发展状况存在着失衡和病态现象,整体上呈现出了不自信状态,导致了中国现代设计深受西方设计的影响与侵蚀,严重依赖西方设计体系。中国设计文化系统出现了发展危机,设计文化生态系统的建立能够提升中国设计文化自信,有利于文化系统和社会生态系统的良性发展。

系统重要性金融科技公司的法律规制

随着金融科技的加速应用,金融科技的系统性风险已成为监管重点。金融科技巨头以关键技术服务商、金融基础设施和互联网金融控股集团等样态深度参与金融活动,在规模性、复杂性、可替代性和关联性等方面开始具备系统重要性特征,成为金融科技时代的“大而不能倒”。有必要参考系统重要性金融机构的监管经验,并结合金融科技公司系统性风险的生成机理,对系统重要性金融科技公司予以特殊规制。在有效识别系统重要性金融科技公司的基础上,整合金融监管、数据治理、网络安全和市场竞争等四大规制场域,建立以协调性为目标的监管体制、以可靠性为目标的审慎监管体系、以可承受性为目标的风险处置机制,构建系统重要性金融科技公司的监管框架和规制方案,有效防范其运行失灵给金融稳定带来的冲击。

信息系统辅助抗肿瘤药物处方审核分析

目的 分析信息系统辅助抗肿瘤药物处方及医嘱审核的问题,针对性完善审核规则,为提高抗肿瘤药物处方审核的质量提供参考。方法 收集四川省肿瘤医院2020—2022年信息系统辅助抗肿瘤药物处方及医嘱审核的问题,数据来源于医院美康合理用药监测系统(PASS),由临床药师对相关问题进行点评,对点评结果及相关问题进行分析。结果 共收集抗肿瘤药物处方审核问题9 325条,其中门诊处方6 279条(67.3%),住院医嘱3 046条(32.7%);适应证不适宜6 153条(66.0%),药物禁忌证1 933条(20.7%),给药途径不适宜449条(4.8%),药品配伍不适宜345条(3.7%),用药频次不适宜177条(1.9%),用药人群不适宜133条(1.4%),单次剂量不适宜74条(0.8%),药物相互作用不适宜39条(0.4%),药品总量不适宜22条(0.2%)。临床药师点评结果为合理的4 459条,假阳性率为47.8%,假阳性问题包括:适应证不适宜2 264条(50.8%),药物禁忌证1 933条(43.3%),给药途径不适宜231条(5.2%),用药人群不适宜31条(0.7%)。结论 信息系统辅助抗肿瘤药物处方审核可有效拦截不合理用药问题,提升处方和医嘱的审核质量,但抗肿瘤药物循证医学证据更新快,药师应结合最新的循证医学证据,不断维护和完善审方规则。

储液式CCS耦合P2G的综合能源系统低碳经济调度

为应对电转气P2G(power-to-gas)和碳捕集系统CCS(carbon capture system)在可再生能源出力不足时耦合失效的问题,考虑对常规CCS引入CO_(2)储液罐以加强P2G和CCS的耦合。首先,构建储液式CCS和P2G的耦合模型,利用储液罐将CCS捕集的CO_(2)时移至可再生能源富足时段,供P2G再利用;其次,构建储液式CCS与P2G耦合的电热气综合能源系统日前优化调度模型;最后,以北方某工业园区为例进行仿真。结果证明所提模型可以充分利用CCS捕集的CO_(2),从而获得更好的经济和环境效益。

考虑移动式储能的综合能源系统冰灾后抢修与调度协同优化

冰灾易造成大规模停电事故,此时综合能源系统中的热电耦合设备可协调电出力和热出力,降低损失。根据典型的气象数据模拟冰灾故障场景,建立除冰抢修、综合能源系统与移动式储能系统双层协同优化调度模型,以减少冰灾带来的不利影响。上层优化模型为保障综合能源系统的电网快速恢复供电的除冰抢修调度模型,下层优化模型为综合能源系统与移动式储能系统调度模型,上层的各故障线路除冰抢修进度与下层的各节点实时切负荷情况相互传递、交互优化,保障在短时间内抢修更多的故障线路的同时恢复更多的用电负荷,并充分利用热电联产机组灵活的热电比以优化综合能源系统调度,有效减少系统整体经济损失。另外,下层优化模型依据故障后综合能源系统的切负荷情况调度移动式储能系统,进一步减少系统切负荷损失,同时可提高综合能源系统韧性。通过算例仿真验证所提方法的有效性。

基于物联网农业灌溉系统的参数检测方法研究

为提升农业灌溉系统检测环节准确性及整体作业效率为目标,基于物联网灌溉及参数检测方法应用展开设计。以当前灌溉作业机理及通信结构布局为出发点,通过建立合理正确的参数检测架构,选定高效适应的参数检测方法,实现整体灌溉系统功能优化。进行灌溉系统作业监测试验,结果表明:参数数据通信监测准确率及系统执行效率分别提升至93.70%与95.89%,系统丢包率相对降低至0.79%,平均节水效率相对提升了6.39%。基于物联网平台进行参数检测的有效性与适应性改进,较好地满足了智能灌溉的发展趋势,其方法研究理念对于灌溉系统及类似农机培育系统开发应用具有参考价值。