我的教育梦与物理教学中的技术运用与创新——访美国科学院院士、麻省理工学院知名教授大卫·普里乍得

美国科学院院士大卫·普里乍得(David E.Pritchard)教授在教育技术与物理教学实践中投入了大量的时间与精力,既是一位科学家也是一位教育家。访谈主要内容包含:普里乍得教授的教育梦、创新教学平台的设计、高校教师的教学建议、信息和通信技术在教育的未来趋势。普里乍得教授是麻省理工学院物理系的终身教授。他的研究成果横跨现代原子物理学,包括激光光谱学、原子—原子和原子—分子碰撞、原子线拓宽、范德华分子、原子光学、原子诱捕、精密质量测量、无玻色爱因斯坦凝集物和玻色爱因斯坦凝集物的原子干涉测量,以及使用超冷玻色子和费米子的凝聚态物理学。他是美国国家科学院院士,美国艺术与科学学院、美国科学促进会、美国物理学会和美国光学学会的研究员,曾获得APS颁发的Broida奖和Schawlow奖,OSA颁发的Max Born奖,以及IUPAP基础计量学高级科学家奖章,指导过4位国家论文奖获得者、3位诺贝尔奖获得者(其中1位将奖牌赠予他)。他毕生对物理教学充满兴趣,也为麻省理工学院物理系的第一位专业协调员,曾获学院院长教学与指导奖和Earl M.Murman本科生指导优秀奖。他的教育研究小组开发了一种创新的物理课堂学生问题教学法和物理学入门的在线教学平台(http://relate.mit.edu/)。

基于伪谱展开的抛物型系统镇定与边界观测研究(英文)

模型截断设计方法在无限维系统控制中得到广泛的应用,但是其自身存在信息丢失的缺陷而限制了控制器对高频扰动抑制的性能.本文研究具有内部和Neumann边界控制的抛物型系统,其中系统采用边界测量.内部控制采用比例反馈形式,其中反馈增益核由Sturm-Liouville系统稳定性分析来待定;类似地,边界反馈的设计也采用待定反馈增益核的方式,最终对描述系统稳定性的Sturm-Liouville系统采用伪谱方法进行求解.数字仿真结果表明了该方法的有效性.

融合双重正则化机制的低秩矩阵分解推荐模型

基于矩阵分解技术的社会化推荐通过加入用户信任关系来加强学习准确性,但忽略了物品之间的关联信息在模型分解过程中对用户兴趣的影响。对此首先提出在物品相似度计算方法中加入用户参与度进行改进,并构建了融合物品关联正则项和信任用户正则项双重约束的矩阵分解推荐模型,在优化隐式特征矩阵过程中体现了物品之间的关联信息对推荐的重要影响。最后通过对两个不同稀疏级别的数据集的实验证明,相比主流的矩阵分解模型,提出的双重正则项的矩阵分解模型能够提高稀疏数据集上预测评分的准确性,并能明显缓解用户冷启动问题。

基于流固耦合作用的纤维增强复合材料海洋立管涡激振动的三维计算流体动力学模拟

对正交式纤维增强复合材料海洋立管、优化后的纤维增强复合材料海洋立管和金属海洋立管进行基于流固耦合作用的三维计算流体动力学涡激振动模拟,探索不同材料的海洋立管的涡激振动特征;通过等效弹性模量法及层状结构法分别构建3种整体模型,通过System coupling模块与Fluent软件模拟所得的流场结果进行交互,以实现二者之间的耦合作用,并对比不同建模方式及不同种类立管在涡激振动作用下立管位移和应力响应的影响。结果表明:不同建模方式所得的涡激振动特征相近;结构的构造不同使得优化后的纤维增强复合材料海洋立管的位移及应力响应均大于正交式纤维复合材料海洋立管的;在涡激振动作用下,纤维增强复合材料海洋立管的振动幅值大于金属海洋立管的,其应力幅值小于金属海洋立管的,并且二者的变形与应力分布特征也显著不同,与不同种类海洋立管的几何构造尺寸、弹性模量、顶张力、支撑条件等有关。

微电网中并联分布式发电单元的分散式控制算法研究

微电网通常由负载、储能系统以及分布式发电单元组成。由于其惯性小和不确定性大的特点,微电网控制一直是研究的难点。针对微电网中的并联分布式发电单元提出了一种分散式控制算法,提高了分布式发电单元之间的负载电流分配精度,并使系统的母线电压可以跟踪电压参考轨迹。最后,仿真结果验证了所设计控制算法的有效性。

有待填充的空格

2009年7月，中国当代作家贾平凹曾经被禁的小说《废都》静悄悄地上市了。这部小说以虚构的20世纪80年代的一个省会城市西京为背景，记述了名作家庄之蝶在打一场官司和写一部小说过程中发生的几段婚外情。然而，该书2009新版与1993年初版不是一模一样的，也即初版的一个重要特点是新版没有的。

一种第二代镍基单晶高温合金短时高应力蠕变研究

为了评估镍基单晶高温合金在诸如高超音速飞行器等有限寿命应用中高温弹塑性安定设计的使用情况,在600℃和900℃下进行了短时高应力蠕变试验。结果表明,在900℃/350 MPa(屈服应力的52%)条件下测试的试样产生的蠕变应变比600℃/900 MPa(屈服应力的99%)时更高。由于热激活效应,在900℃/350 MPa下发现γ′相出现筏化。在900℃/350 MPa时,a[110]和a[100]两种超位错都切入了γ′相,而在600℃/900 MPa时,只有a[100]一种超位错切入γ′相。

基于船舶模型的横摇转动惯量计算和仿真分析

针对船舶横摇转动惯量进行测量,传统的实验法实验条件复杂且结果误差较大,因此提出2种更适合于计算船舶横摇转动惯量的方法。一是基于UG进行船模三维建模求解转动惯量,操作简单,效率高,由计算机自主完成;二是通过理论计算近似得出船舶模型横摇的转动惯量。总结了2种方法的优缺点,同时对2种方法进行误差分析,得到2种经济高效的计算转动惯量的方法。并将建好的三维模型导入有限元软件,进行船舶横摇仿真分析,研究船舶横摇的运动规律。

一个反应扩散方程组的多脉冲驻波解的Evans函数（英文）

主要研究一个反应扩散方程组和两个反应扩散方程式的无穷多个多脉冲驻波解的存在性和不稳定性.首先,研究某个特征值问题的特征值和特征函数来建立谱不稳定性.为此目的,引入Evans函数(即复解析函数).Evans函数的定义域是整个右半复平面,其左边界是一条竖直直线,并且位于虚轴的左边.一个非常重要点是一个复数是特征值问题的特征值,当且仅当那个复数是Evans函数的一个零点.然后把线性化稳定性标准(即驻波脉冲解的非线性稳定性,线性稳定性和谱稳定性之间的等价性)和Evans函数的性质结合在一起来建立多脉冲解的不稳定性.

試用清華簡《筮法》解讀包山占卜記録中的卦義

《清華大學藏戰國竹簡》第四册《筮法》記載了占筮的原理和方法,這對於我們理解戰國占筮意義重大。包山簡有關M2墓主左尹邵佗的占卜記録中有六例涉及兩列六爻的數字卦。其排列與清華簡一致(“四位”)。由此,通過對包山簡201、210、229、232、239、245簡所記數字卦的分析,結合清華簡《筮法》對“四位”中相關卦象、方位以及導致祟的原因的解釋,解讀包山簡占卜結果雖“恒有貞”却“少有憂”之憂源於何,加之參考當季、當日對應的卦象的凶吉,以及不同卦陰陽强弱,可以大致推測其可能導致“少有憂”的原因和彼時祭祀男女鬼神的系統。

乘龍御天的時代

從新石器時代的彩陶,到青銅時代的禮器,從《周易》到寺廟的屋脊獸及皇帝的朝服,龍的標誌性形象在中國文化領域中無處不在。這個典型的生物起源於古老的神話想象,以其最卓越的特點——産生陽氣,象徵了大自然的威力,具有避邪的功能,卓顯帝國的威儀。本文闡釋了龍的形象與天體和自然的聯繫,爲揭開這個强大的中國符號的起源提供了一個新思路。

线性时序逻辑引导的安全强化学习

针对动态不确定环境下机器人执行复杂任务的需求,提出一种线性时序逻辑(linear temporal logic,LTL)引导的无模型安全强化学习算法,能在最大化任务完成概率的同时保证学习过程的安全性.首先,综合考虑环境中的不确定因素,构建马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP),再用LTL刻画智能体的复杂任务,将其转化为有多接受集的基于转移的有限确定性广义布奇自动机(transition-based limit deterministic generalized Büchi automaton,tLDGBA),并通过接受边界函数构建可记录当前待访问接受集的约束型tLDGBA(constrained tLDGBA,ctLDGBA);其次,构建乘积MDP用于强化学习搜索最优策略;最后,基于LTL对安全性的描述和MDP的观测函数构建安全博弈,并根据安全博弈设计安全盾机制保证系统在学习过程中的安全性.严格的分析证明了所提出的算法能获得最大化LTL任务完成概率的最优策略.仿真结果验证了LTL引导的安全强化学习算法的有效性.

要有爱,也要有勇气

嗨,我是修远,一名留美理工科博士,毕业后在联合国纽约总部从事气候变化与水资源方面的顾问工作,现在从事绿色金融与可持续发展。很高兴通过文字与你相遇,今天这篇文章,想和你聊一聊我海外读博士的经历、在联合国等国际组织工作的情沅,以及我对女性话题的看法。如果你能从我过往的经验和思考中发现一丝值得借鉴的地方,我会很开心。