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关键词： 机器学习   图神经网络   图卷积网络   二维材料   材料化工  

摘要： 近年来,机器学习作为人工智能的重要支柱,在材料科学尤其是二维材料领域得到广泛应用。图神经网络(Graph Neural Network,GNN)作为一种新兴算法架构,最初在计算机视觉和自然语言处理领域取得成功,现被引入材料研究,通过提取结构特征预测材料性质,能有效处理晶体结构数据。尽管现有技术已能预测二维材料的物化性质,GNN也展示了其在二维材料性能预测方面的强大能力,但仍在预测准确性方面有提升空间。研究使用基于注意力机制的晶体图卷积神经网络模型,针对C2DB(Computational 2D Materials Database)数据库中的二维材料数据进行训练,能够精确预测材料的功函数。

关键词： Sentinel影像   油茶   Sigmoid函数   Google Earth Engine   样本迁移  

摘要： 遥感影像分析中,多光谱指数特征的归一化处理对于提高分类精度和模型的泛化能力至关重要。采用Google Earth Engine(GEE)平台,以Sentinel-1 SAR雷达遥感影像和Sentinel-2 A光学遥感影像为数据源,通过计算纹理特征、地形特征、极化特征和Sigmoid函数归一化前后的多光谱指数特征构建不同的分类场景,采用随机森林、梯度提升树、支持向量机和朴素贝叶斯4种机器学习分类器进行分类实验,分析对光谱指数特征进行归一化处理是否有利于油茶林识别。将构建的卷积神经网络(CNN)和结合Bi-LSTM模块的深度学习模型与机器学习分类器进行比较,分析不同模型对油茶林识别效果。以吉安市2021年五种土地类型样本点为基础,将适合油茶林识别的分类场景应用到不同年份(2019年、2020年、2022年、2023年)的样本迁移中,分析各年份油茶林面积增量与空间分布。结果表明,归一化后的光谱指数特征与随机森林相结合对油茶林识别精度最高,整体精度(OA)为99.02%,Kappa系数为0.9837,油茶林用户精度(UA)为95.31%,油茶林生产者精度(PA)为93.74%;研究中CNN系列的深度学习模型对油茶林识别精度略低于随机森林分类器,其中结合Bi-LSTM模块的深度学习模型的整体精度(OA)为98.69%,Kappa系数为0.9713油茶林用户精度(UA)为94.96%,油茶林生产者精度(PA)为93.17%;2021年吉安市油茶林种植面积达184.4881万亩,其中遂川县占27.67%,为面积最大县;油茶林种植分布由地势高向地势低递减,种植地点多位于家庭农户附近的山坡地和自留地,油茶林种植面积逐年增加。研究所提出的油茶林提取方法能够为实现油茶林动态监测与管理提供帮助,所提出的样本迁移方法能有效减少样本采集和标注成本。

关键词： 核心素养   大单元   作业设计   反比例函数  

摘要： 教育部办公厅于2021年4月印发的《关于加强义务教育学校作业管理的通知》指出,要创新作业类型方式,系统设计符合学生年龄特点的基础性作业,科学设计探究性、实践性作业,探索综合性作业.为了确保“双减”政策得到有效执行,提升作业品质,并减轻学生的学业压力,研究者以北师大版九年级上册第六章“反比例函数”的教学为例,推行分层作业模式.该模式旨在协助不同能力水平的学生通过合理且高效的方式完成作业,从而达到良好的课后复习效果.

关键词： 增速   指数函数   幂函数   定性定量分析  

摘要： 在解决函数问题时,经常遇到由幂函数、指数函数、对数函数通过加减乘除运算或者复合运算得到稍复杂的函数,研究这类函数的单调性、极值、最值、零点及相关不等式等性质是我们学习的重点也是高考热门问题.要解决上面的问题,往往需要比较幂函数、指数函数、对数函数三类函数的增速,教科书采用了从定性判断到定量研究的方式.必修一教科书(人教A版,下同)中指出指数函数是爆炸式增长,幂函数是快速增长,而对数函数是缓慢增长,从函数图象上可以直观呈现出来,并结合现实中的实例,给出了增长速度不在“同一个档次”上的定性判断.

关键词： 单元视角   函数的极值   教学设计  

摘要： 单元教学是体现课程内容整体性的重要途径,但因其通常需要教师对整个单元所涉及的内容进行整体规划与设计重组,在实际教学中具有一定的操作困难.单元视角下的教学设计是以某一节的内容为主体,从单元的角度设计教学,是教师从“课时教学”走向“单元教学”的过渡阶段.本文以“函数的极值”一课为例,阐述如何在单元视角下开展教学设计.

关键词： 苏科版教材   函数学习   模型观念   优化设计  

摘要： 苏科版初中数学修编教材“函数”部分的修编工作以落实立德树人根本任务为导向,着力优化教材内容结构,明晰函数学习路径,体现系统设计、整体编排、突出关联、凸显思维、显化思想、强化应用等特色与亮点.

关键词： 物理思维   函数思想   回旋“减速”器  

摘要： 对2024年6月浙江选考物理第22题进行深度解析,用极限法分析离子运动过程,类比回旋加速器理解装置原理,构建离子运动直径与加速电压、离子比荷等的函数关系。指出教学中应渗透函数思想,培养学生应运用函数思想分析问题、解决复杂问题的能力,避免陷入烦琐的数学运算而偏离物理本质。

关键词： 工程教育   高中生物学教材   教学建议  

摘要： 将工程教育的教育目的在其他学科的标准中进行体现,称之为“映射”。本文对《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中的“映射”情况进行解读,对人教版普通高中生物学教材中涉及的工程教育教材内容进行分析,在此基础上对高中生物学教学中进行工程教育提出教学建议。

关键词： Kelvin源格林函数   远场波动项   高频振荡   多层感知机  

摘要： 快速、准确地计算Kelvin源格林函数及其偏导数是求解船舶移动兴波问题的基础及核心,其主要困难源于远场波动项积分核的高频振荡。鉴于机器学习理论中多层感知机(multilayer perceptron,简称MLP)的强大非线性映射能力,构建了针对Kelvin源格林函数及其偏导数的MLP数值预报模型。模型训练及测试所需的高精度数据样本均由自适应积分方法生成。为了充分利用样本信息,降低训练耗时,提出了一种基于收敛函数的创新采样策略,实现对近自由面区域的局部加密采样。数值分析结果表明,MLP模型预报精度良好,且效率显著优于自适应积分等数值方法。该模型不仅在兴波问题求解中有重要应用价值,也为机器学习在传统水动力领域的应用开辟了新的思路。

关键词： 几何直观   二次函数教学  

摘要： 在初中数学教育阶段,通过培养几何直观能力来深化学生对二次函数的理解与应用.针对解析式的抽象性、表格数据的理解局限以及参数变化对函数全局特性的影响,笔者提出“以式化形”“化表为形”“以点定形”的教学策略.通过实践,学生能根据解析式绘制函数图像,直观理解函数性质;能从表格数据构建函数图,把握整体变化趋势;能通过分析参数找到定点,深入理解函数整体形态.