信息技术 信息技术:Information Technology(英文) 简称IT 凡是能扩展人的信息功能的技术,都是信息技术.可以说,这就是信息技术的基本定义.它主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、...
数学小论文
著名数学家华罗庚说过:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日月之繁,无处不用到数学.”特别是二十一世纪的今天,数学的应用更是无所不在.那么,我们如何从小打下坚实的数学基础,究竟什么样的课堂教学才适合新一代的学生呢?我认为,在课堂中,由学生去担任学习的主角,才是我们的心愿.那么,数学活动课就是让我们充分体现自主学习的一种教学.
活动课上,在老师的指导下,我们分成小组,通过自己动手去测量、拼凑、剪切、计算,去探索发现的规律、掌握数学知识.这样,即培养了我们的动手能力,又提高了我们的思维能力,而且让我们初步尝到了数学家研究问题成功时的滋味,使我们对数学的学习兴趣倍增.
例如,我们上《平行四边形面积得计算》这节课时,老师让我们分成几个小组,发一些平行四边形的小纸片,让同学们互相讨论,怎样使一个平行四边形经过剪贴、拼凑变成一个我们已经会计算面积的图形呢?大家七嘴八舌的讨论开了,有的同学发现可以用剪刀沿着平行四边形的高,把它剪成一个直角三角形和一个直角梯形,然后可以把它们拼成一个长方形;一些同学又发现还可以从平行四边形的任意一条高剪开,就得到两个直角梯形,依然可以拼成一个同样大小的长方形.同学们通过观察、思考,认识到拼成的长方形的“长”和“宽”,分别就是原来平行四边形的“底边”和“高”.由此,大家终于自己找到了平行四边形面积公式为:S=ah.再比如,上《有余数的除法》这节课时,老师采用让同学们玩扑克牌的游戏,使大家很快理解和掌握了有余数的除法的计算规律,让大家在轻松愉快的活动中学到知识.
我每次做数奥都是拿起一道题拉起来就做,因为我觉得这样做起来很快.可是今天做数奥时,有一道题改变了我的看法,做得快不一定是做得对,主要还是要做对.
今天,我做了一道题目把我难住了,我苦思冥想了好几个小时都没有想出来,于是我只好乖乖地去看基础提炼,让它来帮我分析.这道题目是这样的:求3333333333的平方中有多少个奇数数字?分析是这样的:3333333333的平方就是3333333333×3333333333,这道乘法算式由于数字太多使计算复杂,我们可以运用转化的方法化繁为简,也就是把一个因数扩大3倍,另一个因数缩小3倍,积不变.使题目转化为求9999999999×1111111111=(10000000000-1)×1111111111=11111111110000000000-1111111111=11111111108888888889因此,乘积中有十个奇数数字.这道题,我们还可以位数少的两个数相乘算起,就能发现积中奇数的数字个数.即3×3=9→积中有1个奇数数字.33×33=1089→积中有2个奇数数字.333×333=110889→积中有3个奇数数字.3333×3333=11108889→积中有4个奇数数字.……
从上面试算中,容易发现积是由1,0,8,9四个数字组成的,1和8的个数相同,比一个因数中的3的个数少1,0和9各一个,分别在1和8的后面.积中奇数的数字个数与一个因数中3的个数相同,可以推导出原题的积是:11111111108888888889,积中有10个奇数数字.
做了这道题,我知道做数奥不能求快,要求懂它的方法.总之,我认为用活动课的上数学课,是我们小学生非常喜欢的.在课堂上,每个同学对知识的探索过程充满了好奇心,都迫切渴望通过自己的实验活动,去找到解决问题的方法.学习中,我们充分体验套了做学习的主人的快乐和自豪.希望老师们能多用活动课的来上数学课.这样,我们将会学的更扎实、更轻松、更灵活、更优秀.
图灵在其1950年的论文中指出:读者必须接受这样一个事实,即数字计算机可以按照我们所描述的原理来构造,而且确实已经构造,它们实际上可以非常紧密地模拟人类计算的行为。我们注意到,图灵设想的智能机器要运作至少要做到三点:
一是研究人员对人类思想进行量化解构,然后给出相应的数学公式;
二是编程人员根据这些数学公式,转化为计算机能执行的一系列指令;
三是这一系列命令能被计算机存储、运算、执行。
生物计算机的相关技术在飞速发展,未来很有可能会代替现有的CPU和存储器,但是直接用“人脑”来进行计算和存储首先就是不符合科学伦理的,只能说科学会创造、仿制出来类似的计算工具。
比如说现在大火的AI芯片,实际上就是用芯片的模拟人脑的工作原理。下图是人脑内神经元细胞的结构,人脑就是依靠无数的神经元细胞实现记忆、思考的功能的。
这种细胞工作的原理简单来说就是刺激-反应,并且通过一定的学习之后,让整个神经元网络具有一定的反应模式。如下图所示,就是所谓的“神经网络算法”,而通过设计跟人脑神经元差不多的芯片,就可以模拟人脑的认知、思考,从而达到现在的CPU做不到的功能。
而现在的人工神经网络芯片主要还是以半导体或者软件模拟的出现的,效率跟真实的生物大脑还是没办法比的,未来随着生物技术的进步,确实是有可能出现生物计算芯片的。
现在我们的电脑数据,本质上就是一串按照一定规律排列的1和0,而稍微熟悉人类DNA结构的人就可以知道,DNA也能够通过四种“碱基对”的排列来存储信息。所以就有人研究了通过DNA来存储数据的方法,其过程如下图所示。简单来说,就是我们把1和0的数据用碱基对来表示,然后让这些按一定规律排列的碱基对形成一种特殊的DNA,这段DNA就可以存储数据了。
这种技术已经出现了:
2016年的时候,华盛顿大学和微软研究院的团队(本次NBT的成果的团队),他们更进了一步,把莎士比亚的十四行诗、马丁•路德金的演讲原声、医学论文等资料共计739KB的数据编码成了DNA序列,并存储起来【如下图所示】。
这种利用DNA来存储数据的有很多的好处,首先是存储寿命极长,可以达到100年以上,而且耗能极小,相比较于现在的机械硬盘、固态硬盘而言,这种存储消耗的能量完全可以忽略不计。另外,这种存储的数据密度极高,有人估计,只要1KG的DNA就可以把人类的所有数据存储其中。
不过随着技术的发展,有一天我们确实可以通过生物合成技术创造类似的生物芯片和生物存储器,并且极大地发展我们的科技水平、方便我们的生活。所以说向大自然学习真的是永无止境。