物理理想模型教学

"理想模型"是物理学中一种重要的方法,学生在物理学的学习中会多次遇到。那么,怎样才能使学生学会在实际的问题中运用"理想模型"这一方法呢?本文给出了两个具体的实例,与实验有关的问题和有关理论的问题各举一例,最后总结了理想模型法在解决实际的物理学问题中的意见。     

浅议物理学中的理想模型及其在大学物理教学中的作用

理想模型在物理学的研究中具有十分重要的地位和作用,它是形成物理概念、建立物理规律的基础,能简化物理问题,帮助研究者寻找研究方向.在大学物理的教学中,要注意培养学生建立理想模型的能力和利用理想模型去思考和解决具体物理问题的能力.     

旋转体面积与体积的悖论和物质模型

任何科学理论都只能建立在理想物质模型之上,考察并且讨论"油漆匠悖论"可以看到在理想模型与科学实践中存在不可解决的矛盾,通过进一步的数学推演发现旋转体面积与体积之间的矛盾具有普遍性,即理想模型与实践的悖论.其中原因既有模型本身的不完善因素,也有对模型类型的混淆所造成的.从建立新物质模型的角度出发,着手寻找原有模型的缺陷,从而解决一些尚未解决的悖论."油漆匠悖论"问题中,计算油漆涂层的厚度,涉及到的物质模型应该是物质存在最小单位——分子的非连续的物质模型;而数学上微积分的物质模型则是连续的无限可分的,正是对这两种模型的混淆才造成该悖论,并通过建立新模型合理解释了该问题.从中引出认识:建立在理想物质模型上的科学理论都会遇到不可解决的问题,而任何科学理论都只能建立在理想物质模型之上,因此科学理论是无止境的、必然进化的和可追逐的.     

化学热力学中的理想化方法

理想化方法是科学抽象的一种形式。它是应用科学抽象的理想纯化作用来进行科学研究的方法。理想化方法在自然科学中的应用主要包括两个方面,即建立“理想模型”;设计“理想实验”。“理想模型”就是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体。作为科学抽象的结果,“理想模型”也是一种科学概念。它在现实世界中不存在,而在思维中可以实现。“理想实验”又叫做“假想实验”、“抽象实验”或“理想上的实验”,它是人们在思想中塑造的理想过程,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。化学热力学,即以宏观的方法建立起来的化学热力学体系普遍地使用了“理想化方     

改进的TOPSIS法在油气田开发中的应用

为了科学合理有效地优选油气田开发方案,针对传统的TOPSIS方法（逼近理想解法）在方案综合评选中存在距离理想解近的方案也可能距离负理想解近的问题,对TOPSIS方法进行了改进：引入垂面距离代替欧氏距离来判断方案贴近理想解的程度,并按照各方案与理想解的垂面距离进行排序择优。将改进的TOPSIS方法应用于某油田开发方案优选的实例中,在综合考虑油田开发效果指标、经济效益指标的基础上建立方案优选评价模型,改进的TOPSIS方法优选结果与模糊决策方法优选结果进行对比,对比结论说明了此方法在油气田开发方案优选中的有效性以及使用此方法具有简捷易操作性。     

基于分期设权理想点法的水文模型参数多目标优化

针对水文模型参数多目标优化问题中计算复杂且多目标之间存在相互矛盾的问题,提出了基于分期设权理想点法的水文模型参数多目标优化方法.以ABCD水文模型为月径流预报模型,构建径流总水量误差、平均相对误差、高水流量纳什效率系数和低水流量纳什效率系数4种目标函数,采用分期设权理想点法将多目标函数转化为单目标,并采用粒子群优化算法...     

物理中模型能力培养的分析与考察

分析了理想化模型在物理中的作用及它的4个模型特性，对模型能力培养方法进行了探讨，目的在于利用建立理想模型的科学方法培养、提高分析问题和解决问题的能力．     

量子力学中的势阱问题解析

在量子力学中，有一些反映某一类微观现象共同特征的微观理想模型。例如势阱模型、谐振子模型等等。本文通过举例讨论了量子力学的基本原理运用于势阱而产生的各类势阱问题。并由此介绍了一种用微观模型的分类研究来学习量子力学的方法。     

物理学中的理想模型

理想模型是物理学的一种重要的研究方法.在物理学研究领域里,常根据研究对象的特点,突出其主要特性,忽略次要特征,从而抓住其本质而建立的抽象模型,就是所谓的理想模型.理想模型在物理学研究中具有重要意义,质点、刚体、理想气体、点电荷等,都是理想模型.质点是一个“没有大小和形状,只有质量和位置的点.”这样的点实际上是不存在的.物体再小,总有一定的尺寸和形状.可是,在研究月亮绕地球的运动时,由于两者距离比两者线度大得多,这时,就可把它们看作质点,从而使问题大大减化.     

理想模型在中学物理教学中的应用

本文结合教学实践阐述理想模型的意义，提出要重视理想模型的应用，培养学生分析问题的能力。1．深入挖掘教材中的理想模型；2．引导学生根据问题的特点建立合理的理想模型。     

电器控制系统的PC仿真

首先讨论了电器控制系统ＰＣ仿真的必要性，继而提出了理想继电器的动态特性和ＰＣ仿真模型。基于上述模型，用一个例子说明，当假定电器控制系统中使用理想继电器时，ＰＣ仿真是不能发现系统中兑冒险现象的，也就无从无求解决其竞争冒险问题的方法。     

常值初始化的自适应活动轮廓模型

李纯明提出的水平集方法(LI模型)很好地解决了测地活动轮廓模型(GAC)的重新初始化问题,但该模型对边缘信息较弱或者灰度不均匀的图像分割结果仍然不理想.针对这些问题,提出常值初始化的自适应活动轮廓模型,该模型中自适应力的系数包含了图像的灰度信息,从而提高了活动轮廓在演化过程中对模糊边界的识别能力;同时,重新定义的外部能量,避免过分割现象.实验结果验证了模型的有效性.     

基于MATLAB的多目标规划问题的理想点法求解

针对生产、经济活动等实际中常见的多目标规划问题,在对现有的多目标优化方法进行一些比较的基础上,重点对理想点法的基本思想、特点及发展过程进行了探究,并就工厂采购这类多目标规划的实际问题采用理想点法进行模型的构建、转化和求解,然后用MATLAB软件对此问题进行了具体计算和结果分析﹒结果表明这类方法具有非常简单、实用、高效的特点,在实际应用中具有一定的优越性﹒     

独立分量分析法改进商图像

商图像方法是一种处理人脸识别中光线变化问题的简便方法,但其存在理想类假设不准确以及三维点光源无法很好地近似任意光照情况两个问题。针对这些不足,本文利用最小二乘法解决不准确理想类的问题,并提出了一种基于独立分量分析的商图像改进方法,解决三维点光源模型无法很好地近似任意光照情况的问题。仿真实验结果表明:所提方法与原方法相比具有更好的图像合成效果和人脸识别性能。     

理想化方法在中学物理教学中的应用

所谓理想化方法就是在科学研究中通过想象和概括建立模型和进行实验的方法,它主要有理想模型和理想实验两种方法.     

圆柱形纳米颗粒离心分离优化问题的研究

研究了圆柱形纳米颗粒离心分离优化问题。先建立了圆柱形纳米颗粒在溶液中离心分离的动力学模型,然后建立了同半径圆柱颗粒按高沿离心半径的理想分布为线性分布的优化模型,以及变半径圆柱颗粒按体积沿离心半径的理想分布为线性分布的优化模型。编程计算求解了两个优化模型的例子,给出了相应的在实际可操作范围内的优化参数。计算结果表明优化分布接近理想分布,这对于实际圆柱形纳米颗粒离心分离有着指导作用。     

基于卷积的安全双方计算问题

经典的安全双方问题一直专注于零信息泄露的模式,虽然这是理想的安全双方模型,但在实际的安全双方计算中需要付出昂贵的代价且效率不高。本文在传统安全双方的问题上构建卷积安全双方问题,并基于此问题建立不公开信息和需要部分信息公开的安全双方计算模型,提供一种兼顾安全和效率的方法。     

Hough 变换与非线性增强结合的非理想虹膜边界定位算法

边界定位是非理想虹膜识别的关键问题之一。非理想虹膜由于经常存在纹理过强、睫毛和眼睑遮挡、虹膜巩膜对比度较差、瞳孔位置偏移等问题,这使其边界尤其是外边界定位容易出现偏差。针对上述问题,笔者提出了一种基于非线性图像增强的非理想虹膜边界定位方法。在内边界定位中,该方法首先使用混合高斯模型得到瞳孔粗略位置,然后使用弦长均衡策略搜索虹膜内边界及其中心;在外边界定位中,首先对虹膜图像进行非线性灰度变换,再利用边缘检测和改进的 Hough 变换定位虹膜外边界。实验结果表明：本算法与经典方法相比可大大提高非理想虹膜分割的准确率。     

一类最优指派问题的有效算法

分析和研究一类广义指派问题,给出该问题线性规划模型,并把该问题转化为传统指派问题,从而为该问题找到一个理想、简便的求解方法。     

基于Hough变换与图像灰度增强的非理想虹膜边界检测

边界定位是非理想虹膜识别的关键问题之一.非理想虹膜由于经常存在纹理过强、睫毛和眼睑遮挡、虹膜巩膜对比度较差、瞳孔位置偏移等问题,这使其边界尤其是外边界定位容易出现偏差.针对上述问题,我们提出了一种基于非线性图像增强的非理想虹膜边界定位方法.在内边界定位中,该方法首先使用混合高斯模型得到瞳孔粗略位置,然后使用弦长均衡策略搜索虹膜内边界及其中心;在外边界定位中,首先对虹膜图像进行非线性灰度变换,再利用边缘检测和改进的Hough变换定位虹膜外边界.实验结果表明,本算法与经典方法相比可大大提高非理想虹膜分割的准确率.