萤光夜读的真伪考证

晋朝人车胤博学多通，他自幼家境贫寒，经常无钱买油点灯，为了能在夜间读书，“夏月，则练囊盛数十萤火以照书，以夜继日焉”（《晋书·车胤传》）。这句话的意思是车胤用白绢做成透光的袋子，装入几十只萤火虫照着竹简，夜以继日地学习。然而，许多人对此表示怀疑，这么微弱的光如何能看清竹简中的字？更有人对此嗤之以鼻，认为车胤是作秀，“与其白天浪费时间去抓萤火虫，还不如白天抓紧时间学习”。     

形形色色的生物灯

我国晋朝,有个叫车胤的小学生,家里很穷,没钱买油点灯,晚上怎么学习呢?他看见莹火虫挂着小灯笼飞来飞去,灵机一动,就缝了一个布口袋,捉了萤火虫装进口袋里,挂在头顶上,制成了一盏生物灯,书上的字照得清清楚楚。     

“虫脸识别”：害虫，来“刷脸”

<正>在茂密的大豆地里,一只芫菁成虫从睡梦中醒了过来。它以植物的叶片等为食,对人类来说,算是害虫。“萤火虫,萤火虫,这里有一只萤火虫。”一个正帮家长干农活的孩子发现这只芫菁,一把抓住了它,随即便感觉手刺痛——芫菁会分泌刺激性物质。唉,这两种虫子长得太像了,常常被认错。那么,有没有能够帮助我们辨识害虫的高科技手段呢？答案是肯定的,它就是“虫脸识别”技术。     

基于精英邻居引导的萤火虫算法

由于萤火虫的移动采用的是全吸引模型,所以当迭代过程中有移动时,可能会存在振荡较大、时间计算复杂度较高等问题.为了克服这些不足,提出了一种基于精英邻居引导的萤火虫算法.算法通过利用精英邻居的信息引导萤火虫的移动,减少振荡的发生,降低时间计算复杂度.同时,若某只萤火虫周围不存在精英邻居,则利用自身的信息进行反向学习以提高算法跳出局部最优的能力.数值实验表明本文算法的鲁棒性、寻优精度及搜索速度均优于其他几种算法.     

古人也会作弄人

《太平御览》里,有一个《囊萤照书》的故事,说有个叫车胤的孩子,喜欢读书,可是家里很穷,买不起点灯用的油,在夏天就央求自己的娘,缝了一个白色的布口袋。车胤再在口袋里装了几十只萤火虫子,这样就可以夜以继日地苦读。这个故事,在中国是家喻户晓、妇孺皆知,激励了不少读书的种子。     

萤火虫的绝技

夏天的晚上,萤火虫出来活动了。它们尾部的“灯笼”忽明忽暗,像是在打着神秘的信号。萤火虫为什么要“亮灯”呢?原来,萤火虫的灯光是打给异性伙伴看的。雄萤火虫往往给雌萤火虫发信号,而雌萤火虫则往往给雄萤火虫回信号。我们知道,萤火虫发出的是冷光,发光过程中需要有荧光素,荧光素酶和一种叫ATP的物质参加。但萤火虫身上还有许多秘密一般人是不了解的.比如,萤火虫吃什么?它们怎样捕食?萤火虫又是怎样像壁虎那样爬在光滑物体表面上的?     

自然界冷光的探索

盛夏的夜晚,繁星点点,在溪水边,在草丛中,在原野上,一只只萤火虫发出黄绿色的光。似流星,似街灯,在静悄悄地闪动,装点着大地。唐代诗人杜牧曾为它吟咏《秋夕》一首:     

人造发光植物

正深海生物发光,照亮了海底;萤火虫发光,点缀了夜空。但是,从未听说哪种植物能自己发光。三十年前,科学家们曾尝试把萤火虫的"发光基因"插入植物体内,结果真的得到了会发光的植物,只可惜效果不太稳定,发光时间非常短暂。一项于2020年4月27日发表在NatureBiotechnology上的研究为我们介绍了最新款的人造发光植物,发光效果可持续终生。     

科学触角

揭开萤火虫同步闪烁之谜为什么有些萤火虫会同步闪烁?夏季开始的时候,在美国的Smoky Mountains地区,雄性Photinus carolinus萤火虫会向同类的雌性萤火虫上演一出不同寻常的秀:它们会反复同步地闪烁来照亮夜空。这种同步性的原因多年来一直是一个谜,但一项新的研究可能为人们提供了一种解答。     

动物求偶交配趣闻

一些动物为了传宗接代,竞采用了人们意想不到的、离奇古怪的求偶交配方式,从而使它们繁衍后世,这里不妨介绍几种。无声小夜曲:生长在热带地区的招潮蟹,雄性的长有一只巨大的左螯,使敌人望而生畏。其实这只大螯的功用只在求偶。交配期,色彩绚丽的雄蟹扬起巨螯前后作拉锯状,犹如音乐家拉小提琴。这种无声的小夜曲,使没有大螯的雌招潮蟹深深陶醉,潜入它的穴中交配。闪光密码引异性:萤火虫靠准确的闪光密码来吸引异性。北美雄性黑萤火虫飞行时,每5.7秒闪光一     

萤火虫——闪烁的星光

传说开始的时候世界上只有两只萤火虫,它们本来是不发光的,后来其中的一只走失了,另一只就整日整夜地去找它,到了晚上,什么也看不见,它就会绝望地哭泣,哭着哭着,它的身体就发光了,这样在漆黑的夜晚,它也能继续寻找走失的同伴。——题记     

萤火虫荧光素酶分离纯化及其特性的研究

萤火虫荧光素酶只在萤火虫体内产生,一般通过养殖和用化学法提取。研究了以基因工程菌Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ－Ｌｕｓ－Ｊ－１为材料,从它的对数生长期发酵液中提取萤火虫荧光素酶。经检测其分子量为５×１０４,动力学性质研究表明它是非典型的Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｅｎ氏酶,对荧光素作用动力学曲线为Ｓ型,最适ｐＨ为７．５,最适温度为１５℃,且对光和盐浓度非常敏感。     

基于单增量和全局维度学习策略的萤火虫算法

萤火虫算法的搜索过程较依赖于最优萤火虫，而最优萤火虫并不进行有导向的寻优移动，算法易陷入局部最优.为此，提出了一种基于单增量和全局维度学习策略的萤火虫算法.在萤火虫个体移动时，该算法并不叠加萤火虫个体的当前位置，而是将累加的位置增量作为新的搜索方向，用于更新萤火虫的位置.该算法大大降低了萤火虫当前位置对搜索过程的影响，有利于算法更快的跳出当前局部最优，进行更大范围的寻优；其次，对最优萤火虫进行一定次数的单维度学习，将学习后的萤火虫引导种群进化.在基准测试函数上的实验结果表明，该算法优于其他几种改进的群智能优化算法，具有良好的跳出局部最优的能力.     

求解约束优化问题的萤火虫算法及其工程应用

针对基本萤火虫算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点,提出一种改进的萤火虫算法用于求解约束优化问题。该算法首先利用混沌序列初始化萤火虫的位置,引入动态随机局部搜索以加快算法的收敛速度;为了避免算法陷入局部最优,对当前全局最优解进行多样性变异操作。对几个数值优化和工程优化问题进行实验。研究结果表明:与其他启发计算法相比,该算法具有较强的寻优性能。     

基于改进萤火虫算法与动态窗口法融合的移动机器人动态路径规划

针对传统萤火虫算法无法有效躲避未知障碍物、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,对其进行了改进,并将其与动态窗口法相结合,从而提出了一种移动机器人动态路径规划新算法。通过三种策略对萤火虫算法进行了改进：首先,采用Skew Tent混沌映射产生混沌序列对萤火虫种群进行初始化,提高萤火虫算法的全局收敛速度;其次,引入自适应步长平衡萤火虫算法全局和局部最优;最后采用差分进化算法通过变异、交叉和选择操作加强萤火虫算法的搜索能力。然后将改进萤火虫算法与动态窗口法相结合,使移动机器人在全局最优路径的基础上进行实时动态路径规划,在能保证全局最优路径的基础上有效躲避未知障碍物。本文基于MATLAB进行了仿真,仿真结果验证了所提算法的有效性。     

具有全局收敛性的改进萤火虫优化算法

对萤火虫优化(Glowworm swarm optimization,GSO)算法全局收敛性及其改进算法性能进行了研究。分析了GSO全局收敛性,针对其收敛效率低的缺陷,提出了一种基于族群划分的改进GSO算法,借鉴混合蛙跳算法思想,将萤火虫群体进行族群划分,局部搜索及全局信息交换的方式改善了算法性能,通过引入萤火虫移动组元概念,改进了萤火虫更新策略,在此基础上,利用混沌优化技术,对萤火虫群体进行初始化,使得算法获得较高质量的初始解群体,并证明了改进算法以概率1收敛于全局最优,最后,采用经典测试函数进行测试,仿真结果表明,改进的萤火虫优化算法在收敛速度及求解精度上有明显改善。     

冬天赏萤

“萤火虫，萤火虫，慢慢飞；夏夜里，夏夜里，风轻吹……”，说起萤火虫，人们总会想到夏夜里萤火虫在山间飞舞，不由感叹那是何等浪漫的情景!是的，在炎炎夏日、无月的夜晚，只要您走到远离城市的森林中、小溪边、稻田旁，要观赏到飞舞的萤火虫并不是一件难事。但是，冬天的夜晚是否也可观赏到萤火虫呢？     

求解旅行商问题的离散人工萤火虫算法

针对旅行商问题,提出了一种结合变邻域搜索算法思想的离散人工萤火虫算法.文中通过引入交换子和交换序的概念对人工萤火虫算法中的距离进行了重新定义;为了增加萤火虫群的多样性,避免算法过早陷入局部最优,采用了基于变邻域搜索算法的扰动机制.在多个旅行商问题上的测试结果表明,与文献中的算法相比,文中提出的离散人工萤火虫算法具有较好的求解性能.     

让萤火虫灯成为夜晚的一道风景

夜晚萤火虫漫天飞舞，是多么浪漫的情景。这款灯具从这一场景得到启发，仿制了萤火虫飞舞的效果，十分有趣。它的基座中配备了无线系统让电子“萤火虫”可以亮起来.     

一种混沌多样性控制的萤火虫优化算法

针对基本萤火虫算法存在早熟停滞现象,提出了一种混沌多样性控制的萤火虫优化算法.运用混沌映射产生均匀分布的萤火虫初始位置,获得质量较好的初始解;在搜索过程中对适应值低的部分萤火虫进行混沌扰动,以保持群体活性,减小陷入局部最优的可能性;同时利用真实物理反弹理论对超越边界萤火虫位置进行控制,提高种群的多样性.用标准测试函数测试,实验结果表明,该算法能有效地提高了算法的全局搜索和局部开发能力,寻优精度和收敛速度明显提高.