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樂學電子技術:DIY傳感器玩mBlock
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隨著教育部將STEAM寫入《義務教育小學科學課程標準》中,以及國務院《新一代人工智能發展規劃》等文件的發布,STEAM教育已駛往發展的快車道。支持學生開展STEAM活動的腳手架,也是STEAM課程的核心,是程序設計、電子技術和結構設計三部分。學生在STEAM活動中設計的解決實際問題的方案以及測試環節,都可以通過“程序設計+電子技術+結構設計”的方式制作出來。《好玩的Scratch》一書,屬于“程序設計+電子技術+結構設計”框架中的“程序設計”部分。本書是在《好玩的Scratch》的基礎上,通過“圖形化的mBlock+開源電子”的方式,以及通過讓學生自己制作傳感器,逐步引導學生,進入奇妙的電子技術世界。本書的重點是通過引導學生親自動手實踐來掌握電子制作的相關技術,閱讀完本書后,學生將能夠使用mBlock軟件編寫程序。然后通過運行mBlock程序,可以“看見”電子元件和電路的運行效果,進而理解電子元件和電路的作用。本書共15章,前4章介紹基礎知識,第5~15章,每章都介紹一個獨立項目,每個項目都包括項目分析、硬件制作、軟件分析制作、優化迭代、拓展應用和相關資料等。本書可作為中小學和培訓機構的創客社團教材、創客教師的研習教材以及開源硬件愛好者的入門教材。

張子紅 ·物理學 ·6.2萬字

高維數據非負矩陣分解方法
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本書從算法框架入手,建立系列非負矩陣分解模型的抽象數學模型,即非負塊配準模型,從統一的角度分析現有的非負矩陣分解模型,并用以開發新的非負矩陣分解模型。根據非負塊配準模型的分析,本書提出非負判別局部塊配準模型,克服了經典非負矩陣分解模型的缺點,提高了非負矩陣分解模型的分類性能。為了克服經典非負矩陣分解的優化算法收斂速度慢的缺點,本書提出在線搜索中利用牛頓法快速搜索步長,提出非負塊配準的快速梯度下降算法。為了克服經典非負最小二乘問題的求解算法的缺點,本書利用最優梯度法在無需線搜索的情況下以二階收斂速度求解非負最小二乘問題,提出非負矩陣分解的高效求解算法。在此基礎上提出非負矩陣分解的高效求解算法,并開發非負塊配準的最優梯度法。為了克服經典優化算法應用于流數據處理時計算開銷過大的缺點,本書提出非負矩陣分解在線優化算法,利用魯棒隨機近似算法更新基矩陣,提出在線算法,提高在線優化算法的魯棒性。本書結合非負矩陣分解的低秩表示特性和殘差矩陣的稀疏特性,指出曼哈頓非負矩陣分解模型可以有效地抑制數據中的噪音和野值,并指出其與低秩和稀疏矩陣分解模型的等價關系。本書提出高效優化算法求解模型,即秩一殘差迭代算法和加速梯度下降算法,前者將模型求解問題分解成若干加權中值問題并用快速算法求解,后者將模型求解問題分解成若干非負最小一乘問題并用平滑技術將其目標函數近似為可微函數,然后利用最優梯度法進行求解。

管乃洋等 ·數學 ·11萬字

中國溫帶森林昆蟲多樣性研究
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森林是昆蟲生存和繁衍的重要棲息地,是維持昆蟲多樣性的重要保障。但隨著天然林被砍伐、大量種植人工林造成了森林植被種類組成和森林景觀格局的改變,森林結構的變化對林下昆蟲種類、分布和功能產生了什么的影響?為此,本書在毀林率最高的溫帶地區內(北京百花山自然保護區、河北省承德市豐寧壩上地區、河北省平泉市遼河源自然保護區、遼寧省橫跨義縣和北鎮市的醫巫閭山國家級自然保護區、遼寧省彰武縣章古臺自然保護區、遼寧省丹東寬甸滿族自治縣白石砬子自然保護區、吉林省延邊朝鮮族自治州長白山自然保護區、黑龍江省海林市張廣才嶺原始林保護區和黑龍江省尚志市帽兒山老爺嶺地區)開展調查植被和步甲的調查,在此基礎上探討中國溫帶森林步甲多樣性變化及影響因素。本書共7章:第一章緒論,主要介紹了生物多樣性現狀和影響生物多樣性的主要因素;第二章介紹了昆蟲的重要性和研究現狀,以及跨類群的一致性和本書的替代類群;第三章介紹了目前我國溫帶森林步甲多樣性的研究現狀和不足,并闡述了本書研究的目的和意義;第四章介紹了本書包括的研究地區概況和研究方法;第五、六、七章分別開展了森林植被種類組成、森林氣候特征和森林景觀格局對步甲多樣性的影響;附錄包括動植物樣本調查采集到的植被和步甲的種、屬、科名,以及采集地和經緯度信息名錄。

孫曉杰 ·生物科學 ·9.3萬字

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