• 《数据驱动的科学和工程 机器学习、动力系统与控制详解》(美)史蒂文·L.布伦顿(STEVEN L.BRUNTON),(美)J.内森·库茨(J.NATHAN KUTZ)著;王占山,施展,刘莺莺译|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《数据驱动的科学和工程机器学习、动力系统与控制详解》【作者】(美)史蒂文·L.布伦顿(STEVENL.BRUNTON),(美)J.内森·库茨(J.NATHANKUTZ)著;王占山,施展,刘莺莺译【丛书名】国外工业控制与智能制造丛书【页数】400【出版社】北京:机械工业出版社,2021.08【ISBN号】978-7-111-68861-7【价格】149.00【分类】数据处理-研究【参考文献】(美)史蒂文·L.布伦顿(STEVENL.BRUNTON),(美)J.内森·库茨(J.NATHANKUTZ)著;王占山,施展,刘莺莺译.数据驱动的科学和工程机器学习、动力系统与控制详解.北京:机械工业出版社,2021.08.图书封面:图书目录:《数据驱动的科学和工程机器学习、动力系统与控制详解》内容提要:高斯奖获得者、美国三院院士StaleyOher教授等多位专家推荐,介绍机器学习和数据挖掘在理工科的应用……《数据驱动的科学和工程机器学习、动力系统与控制详解》内容试读第一部分「降维和变换第1章奇异值分解奇异值分解(SVD)是计算时代最为重要的矩阵分解方式之一,它为本书中几乎所有的数据方法奠定了基础。SVD提供了一种数值稳定的矩阵分解结果,可用于多种应用目的并保证矩阵分解的存在性。我们将用SVD来获得矩阵的低秩近似,并对非方阵求取伪逆来找到方程组Ax=的解。SVD的另一个重要用途是作为主成分分析(PCA)的底层算法,可将高维数据分解为最具统计意义的描述因子,即降维,用少数变量就能够反映原来众多变量的主要信息。SVD/PCA已广泛应用于理科和工科领域解决各种问题。在某种意义上,SVD拓展了快速傅里叶变换(FFT)的概念,FFT将是下一章的话题。许多工程教材会先介绍FFT,因为它是许多经典解析结果和数值结果的基础。然而,FFT是在理想设置情况下工作的,而SVD是一种更为通用的数据驱动技术。因为本书关注的是数据,所以我们从SVD开始,SVD可被认为是针对特定数据而提供的定制的基,而FFT提供的则是通用的基。在许多领域,复杂系统生成的大量数据是以大型矩阵形式排列的,或更通常的是以数组形式排列的。例如,可以将来自实验或仿真的一系列时间序列数据排列成一个矩阵,矩阵中的每一列包含所有给定时间上的测量值。如果在每一时刻上的数据是多维的,就像在三维空间中对天气进行高分辨率仿真一样,可以将这些数据重塑或扁平化为高维列向量,从而形成一个大型矩阵的多个列。类似地,可以将灰度图像中的像素值存储在矩阵中,也可以将这些图像重塑成一个矩阵中大的列向量来表示影像的画面。值得注意的是,这些系统生成的数据通常是低秩的,这意味着存在一些主导模式可用于解释高维数据。SVD是一种从数据中提取这些模式的数值鲁棒和有效的方法。1.1概述在这里,我们将介绍SVD,并通过一些启发示例来展示如何使用SVD,以此建立对SVD的直观认识。SVD为本书中介绍的许多其他技术提供基础,包括第5章中的分类方法、第7章中的动态模态分解(DMD)和第11章中的本征正交分解(POD)。下面几节将讨论详细的数学性质。3高维是在处理复杂系统中的数据时经常遇到的挑战。这些系统可能涉及大型测量数据集,包括音频、图像或视频数据。数据也可以从物理系统生成,例如来自大脑的神经记录、2第一部分降雏和变换来自仿真或实验的流体速度测量值等。在许多自然发生的系统中,可以观察到数据表现出主导模式,其特征可以由低维吸引子或流形来刻画252,25。例如,图像中包含有大量的测量值(像素),它们是高维向量空间的元素。大多数图像是高可压缩的,这意味着相关信息可以在低维的子空间中表示。本书将对图像的可压缩性进行深入讨论。复杂的流体系统,如地球的大气层或车辆后方的湍流尾流,也提供了高维状态空间下存在低维结构的例子。尽管高保真流体的仿真通常需要至少数百万或数十亿个自由度,但在流体中往往存在主导的相干结构,如车辆后方周期性的旋涡脱落或天气中的飓风。SVD提供了一种系统的方法,可以根据主导模式确定高维数据的低维近似值。这种技术是数据驱动的,因为模式完全是从数据中发现的,无须添加任何专家知识或直觉。SVD在数值上是稳定的,并根据由数据内主要相关性定义的新坐标系提供数据的层次表示。此外,与特征分解不同,SVD可以保证对于任何矩阵都是存在的。除了降低高维数据的维数外,SVD还有许多强大的应用。它可用于计算非方阵的伪逆为欠定或超定矩阵方程组Ax=提供解,还可以用于数据集去噪。SVD对于刻画向量空间之间的线性映射的输入和输出几何关系同样重要。这些应用都将在本章中进行探讨,从而为矩阵和高维数据提供一个直观的认识。SVD的定义通常,我们感兴趣于分析大型数据集X∈Cxm:XX2(1.1)列x∈C”可能是来自仿真或实验的测量值。例如,这些列可以表示已经被重塑为具有与图像中的像素一样多的元素的列向量的图像。列向量还可以表示随时间变化的物理系统的状态,例如一组离散点处的流体速度、一组神经测量值或是具有一平方千米分辨率的天气模拟状态。索引k是一个标签,表示第k个不同组的测量。对于本书中的许多例子,X由时间序列4☐数据组成,并且x,=x(k△)。通常,状态维度非常大,可达到数百万或数十亿个自由度的数量级。列通常被称作快照,m表示X中的快照数量。对于许多系统”gtm,结果可表示为一个高瘦的矩阵,相反,当《m时,则是一个矮胖的矩阵。对于每一个复值矩阵X∈Cm,SVD存在唯一矩阵分解:X=UΣV*(1.2)其中,U∈Cmx"和V∈Cmxm是带有标准正交列的酉矩阵9,∑∈Cxm是一个对角元素为非负实数、非对角元素都为零矩阵。这里*表示的是复共轭转置。我们将在本章中发现,U和V是酉的这个条件被广泛地使用。当≥m时,矩阵∑在对角线上最多有m个非零元素,并可以被写成∑因此,0曰如果UU*=U*U=I,则称方阵U是酉的。对于实值矩阵来说,这与常规转置X*=X相同。第1章奇异值分解3可以使用经济SVD来精确表示X:X=UEV*=02v(1.3)满秩SVD和经济SVD如图1.1所示。心-的列张成的向量空间与心张成的向量空间是正交互补的。U的列被称为X的左奇异向量,V的列被称为X的右奇异向量。2∈Cmxm的对角线元素被称为奇异值,它们是由大到小排序的。X的秩等于非零奇异值的个数。满秩SVDV0U经济SVD图1.1满秩SVD和经济SVD中的矩阵示意图SVD的计算SVD是计算科学和工程学的基石,并且SVD的数值实现既重要又具有数学启发性。也就是说,大多数标准数值实现都是成熟的,并且在许多现代计算机语言中存在一个简单的接口,允许我们抽取出SVD计算背后的细节。在大多数情况下,我们只是将SVD作为大型计算工作的一部分,并理所当然地认为存在这种有效且稳定的数值算法。在接下来的章节中,我们将演示如何借助各种计算语言来使用SVD,还将讨论最常见的计算策略和局限性。关于SVD的计算有许多重要的结果212.106,21,22,23。在文献[214]中可以找到有关计算问题的更详尽的讨论。随机数值算法越来越多地用来计算超大矩阵的SVD,这将在1.8节讨论在Matla中,SVD的计算很简单:gtgtXrad(5,3)Createa5x3radomdatamatrixgtgt[U,S,V]vd(x)iigularValueDecomoitio5对于非方阵X,经济SVD效率更高:gtgt[Uhat,Shat,V]vd(X,'eco')$ecoomyizedSVD在Pytho中:第一部分降雏和变换gtgtimortumyagtgtX.radom.rad(5,3)createradomdatamatrixgtgtU,S,V.lialg.vd(X,full_matrice=True)$fullSVDgtgtUhat,Shat,Vhat.lialg.vd(X,fullmatrice=Fale)号ecoomySVD在R中:Xlt-relicate(3,rorm(5))gtlt-vd(X)gtUlt-8$ult-diag(d)Vlt-SV在Mathematica中:I:X=RadomReal[(0,1),{5,3)]I:[U,S,V=igularValueDecomoitio[X]SVD也可以在其他语言中使用,比如Fortra和C++。事实上,大多数SVD的实现6都是基于Fortra中的LAPACK(线性代数工具包)H)。SVD操作在LAPACK中被指定为DGESVD,它被封装在C++库Armadillo和Eige中。历史回顾SVD有着悠久而丰富的历史,从早期建立基础理论的工作发展到现代的关于计算稳定性和效率的工作。Stewart5oa对SVD发展进行了很好的历史回顾,提供了相关背景和许多重要的细节。这篇文章主要介绍了Beltrami和Jorda(1873)、Sylveter(1889)、入Schmidt(1907)和Wyl(1912)的早期理论工作。该文章还讨论了更为近期的工作,包括Golu及其合作者的开创性计算工作22,21。此外,现代著作中也有许多关于SVD的优秀章节524,17,316本书用途和读者要求SVD是降维中许多相关技术的基础。这些方法包括统计学中的主成分分析(PCA)48,6,2列Karhue-Loeve变换(KLT)2o.34o、气候中的经验正交函数(EOF)B4、流体力学中的本征正交分解(POD)25)、典型相关分析(CCA)3。尽管这些方法是在不同领域独立建立起来的,但其中有许多方法只是在如何进行数据收集和预处理等方面有所不同。Gerrad在文献[204]中对SVD、KLT和PCA之间的关系进行了很好的讨论。SVD还广泛应用于系统辨识和控制理论中获得降阶模型,以此实现如下意义上的平衡:根据测量获得的状态观测能力和执行作用获得的状态控制能力实现状态的分层有序3对于这一章,我们假设读者熟悉线性代数,并有一定的计算和数值方面的相关经验。作为回顾,有许多关于数值线性代数的优秀书籍,那里有关于SVD的讨论524.7,3111.2矩阵近似SVD最有用的定义特性可能是它为矩阵X提供了一个最优的低秩近似。事实上,SVD提供了一个分层的低秩近似,因为保留最前面的?个奇异值和向量,并丢弃其余的项,就可以获得秩为r的矩阵近似。第1章奇异值分解5Schmidt(Gram-Schmidt正交化方法提出者之一)将SVD推广到函数空间,并建立了一个近似定理,将截断SVD作为基础矩阵X的最优低秩近似7o。Schmidt的近似定理被Eckart和Youg重新发现o,有时也被称为Eckart-Youg定理。定理1(Eckart--Youg!7o)最小二乘意义下X的最优秩r近似,由秩rSVD截断文给出:argmiX-XIF=UZV*(1.4)7☐文,.t.rak(X)=r其中,0和V分别表示U和V中前”个先导列,2包含∑中的先导r×r维子块。e表示Froeiu范数。在这里,我们建立了一种表示形式,即截断SVD基(以及得到的近似矩阵文)用文=心V*来表示。由于∑是对角矩阵,秩rSVD近似则是由r个不同的秩1矩阵的和给出:文=∑0u以=o1u山1v+2u2吃+…+r山(1.5)k=1这就是所谓的并向量求和。对于给定的秩r,在,意义下,对于X没有比截断SVD近似文更好的近似。因此,高维数据可由矩阵0和立的列给出的几个主导模式很好地描述。这是SVD的一个重要特性,我们将多次讨论它。有很多包含高维测量值的数据集示例,由此产生一个大的数据矩阵X。然而,在数据中往往存在主导的低维模式,截断SVD的基提供了从高维测量空间到低维模式空间的坐标变换。这样做的好处是减少了大型数据集的规模和维数,为可视化和分析提供了一个易于处理的基。本书考虑的许多系统是动态的(见第7章),SVD的基提供了用于刻画可观测吸引子的层次模式,在此基础上可以投影一个低维动态系统来获得简化的降阶模型(见第12章)。截断截断SVD如图1.2所示,其中立、立和7表示截断的矩阵。如果X不是满秩的,那么中的一些奇异值可能是零,截断SVD可能仍然是精确的。但是,对于截断值”小于非零奇异值的数目(即X的秩),截断SVD只能如下近似X:X≈02V(1.6)截断秩r有许多选择,将在17节中讨论。如果我们选择截断值来保持所有非零的奇异值,那么X≈立V*就是精确的。示例:图像压缩我们用一个简单的示例来说明矩阵近似的思想:图像压缩。贯穿全书的一个主题是大数据集通常包含易于用低秩表示的基础模式。自然图像提供了一个简单又直观的例子,其具有内在可压缩性。一幅灰度图像可以被认为是一个实值矩阵X∈Rxm,其中和m分别表示垂直和水平方向上的像素个数©。取决于表示(像素空间、傅里叶频域、SVD变换坐标)的基,图像可能有非常紧凑的近似。8日尽管将图像大小指定为垂直的而不是水平的情况并不少见(即X”∈R"),但我们坚持用水平表示替代垂直表示,这是为了与常用矩阵表示法保持一致。6第一部分降维和变换满秩SVD7*XU0截断SVD0图1.2截断SVD示意图。下标“rem”表示立、立和V在截断后的剩余项考虑图1.3中雪狗Mordecai的图像,这幅图像有2000×1500像素。可以对该图像进行SVD,绘制对角线奇异值,如图1.4所示。图1.3给出了在不同截断值r下得到的近似矩阵X。当”=100时,重构图像非常精确,奇异值几乎占图像方差的80%。SVD截断导致对原始图像的压缩,因为只有U和V的前100列以及∑的前100个对角元素被存储在心、立和立中。原始图像r=5,保留0.57%r=20,保留2.33%r=100,保留11.67%图l.3SVD在不同的秩r截断后得到的雪狗Mordecail的图像压缩情况(原始图像分辨率为2000×1500)···试读结束···...

    2023-05-15 王占山诗词集 盂县王占山

  • 《中国的海洋》李硕编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《中国的海洋》【作者】李硕编著【页数】25【出版社】杭州:浙江摄影出版社,2022.06【ISBN号】978-7-5514-3900-8【价格】39.80【分类】海洋-介绍-中国-少儿读物【参考文献】李硕编著.中国的海洋.杭州:浙江摄影出版社,2022.06.图书封面:《中国的海洋》内容提要:大大的中国,不仅有广袤的陆地,还有浩瀚的海洋。我国的领海指邻接中国陆地领土和内水的一带海域。领海的宽《中国的海洋》内容试读大大的中国,不仅有广袤的陆地,还有浩瀚的海洋。如我国的领海指邻接中国陆地领土和内水的一带海域。领海的宽度从领海基线量起为十二海里。,渤海、黄海、东海、南海是中国的四大海域2我国的最南端,位于中国南海的曾母暗沙,这里由中国海南省三沙市管辖。三沙市可是我国海洋面积最大的城市!3一我国东临太平洋,拥有漫长而曲折的海岸线。猜一猜,我国的海岸线有多长?·我国海岸线包括大陆海岸线和岛屿海岸线,大陆海岸线长约1.8万千米,岛屿海岸线长约1.4万千米,我国可是名副其实的海洋大国!···试读结束···...

    2023-04-26

  • 首个!助力科学数据安全,国家微生物科学数据互联互通平台正式发布

    为了建立一个有针对性的极小的生物大数据应用的互联、合作和协调机制,以提高合规性国数据安全保护要求下的开放数据共享水平的,更适合国生物安全系统的建设提供了支持,4月23日中国美国科学院极小的生物研究所中国中国科学院计算机网络信息中心中国由生物技术学会和绿色联盟技术联合举办的“生物技术数据安全管理与跨学科互联实践研讨会”在北京成功举办。李华,科技部基础司司长,科技部国科学技术基本条件平的站台中心王瑞丹经理石磊主任,中国中国科学院网络空间办公室和通信局周德进经理/经理杨旭副主任,国食品安全风险评估中心李宁经理中国疾病预防控制中心传染病研究所研究员崔志刚等主管领导出席了与行业专家的会议,就生物安全新形势下我国在生物领域数据安全管理和互联互通应用的发展要求进行了讨论和交流。第一国极小的生物科学数据的互联互通平的站台正式发布会上,中国首次国极小的生物科学数据隐私平的站台正式发布。中国美国科学院极小的生物和生物研究所中国中国科学院计算机网络信息中心与绿联科技集团合作,目标重要的高致病性自然界致病菌和新型冠状病毒流感等病毒为了满足在安全保护条件下分析和共享数据的需求,使用了一种基于国产可信硬件的隐私计算方案,以确保在加密存储器中分析加密的基因序列。分析完成后,相关机密数据将立即被彻底销毁。在这个过程中,通过尖端的密码学、隐私计算块链使用数据安全技术,确保包括计算和分析服务提供商在内的所有各方对数据可用性不可见。平的站台互联互通的相关数据国密码标准数字签名技术保护;平的站台使用块链该技术已经完成了整个过程的监控,关键过程已经通过哈希和签名等加密技术得到了各方的认证,提供了一个在整个网络中独一无二的科学数据链块链确保数据权限的证书。这个平的站台它是目前中国第一个利用的科学数据领域块链利用隐私计算技术,实现了具有数据风险保护要求的“可用和不可见”科学数据的应用实践,为解决数据安全、数据认证、数据流通利用等长期问题提供了解决方案重要的的示范意义。中国美国科学院极小的生物研究所国极小的生物科学数据中心和中国美国科学院极小的生物科学数据中心经理马俊才介绍了这次会议的背景。他表示,生物安全大数据互联合作机制的核心在于可用性和不可见性、隐私计算以及块链并对目前的技术进行了详细介绍国极小的生物科学数据中心和中国美国科学院极小的生物科学数据中心在这方面取得的成就。中国美国科学院极小的生物研究所国极小的生物科学数据中心经理马俊才中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副所长研究所所长魏凯表示,从最初的“大数据战略”开始平的站台施工周期国大数据战略的数据治理时期,现在是“数据生产要素时期”,国数据策略的构建正在逐步完善和明确。魏凯强调“数据”的重要性二十构建数据基础系统的“四梁八柱”,包括属于这些制度是:建立保护权利和遵守使用规定的数据产权制度;建立一个合规、高效的数据元素流通系统,将现场内外结合起来交易系统建立效率和促进公共关系平的的数据元素利润配电系统和建立安全、可控、灵活的配电系统自然界包容性数据要素治理体系的核心也是充分实现数据要素的价值,促进所有人的参与,同时确保数据安全、合规和合法人民共享数字经济发展红利。中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副所长研究所所长魏凯中国中国科学院计算机网络信息中心副院长经理周元春表示ì2022年中国中国科学院计算机网络信息中心独立完成科学数据的研发块链引擎,可以基于多个子链的分布式协作联盟链技术架构,形成科学数据存储、认证和可追溯的基础设施平的站台科学数据链接服务平的站台我们可以为科学数据中心提供可靠的证书存储服务,并颁发相关证书。周元春表示平的站台目前,它已被应用于科学研究等领域,并将更好地支持未来科学研究的发展。中国中国科学院计算机网络信息中心副院长经理周元春绿盟科技集团首席创新官刘文茂表示,隐私计算技术在多重因素的共同推动下正在快速发展。隐私计算技术主要包括联邦制xi安全多方计算和可信执行环境中每种不同技术手段对应的应用场景也可能有所不同。绿色联盟技术近的近年来,在隐私计算应用领域进行了大量探索,目前在医疗、科研、教育等行业都有成功的案例。刘文茂博士还在会上对隐私计算的未来发展进行了展望,表示未来隐私计算技术将越来越完善,未来隐私计算市场的规模也将不断扩大。绿盟科技集团首席创新官刘文茂中国美国科学院极小的生物研究所国极小的生物科学数据中心副主任经理吴林环首先介绍了国内外生物安全的发展趋势国策略吴琳环表示,全球生物安全形势严峻,中国的生物安全也面临巨大威胁。重大传染病的预防和控制是生物安全管理的重中之重。然而,由于生物安全数据管理的要求,相关数据目前分散在各个部门,难以实现互联互通。这次国极小的生物科学数据中心和中国中国科学院计算机网络信息中心与绿色联盟技术联合开发国极小的生物科学数据隐私计算平的站台这个平的站台使用块链隐私计算技术确保了数据的安全可靠流动,有助于更好地支持科学数据国预防和控制重大传染病国生物安全大数据系统建设重要的链接中国美国科学院极小的生物研究所国极小的生物科学数据中心副主任经理吴林欢在信息时代,数据是除土地、劳动力、资本和技术之外的第三生产要素,也是国基础自然界战略资源被称为“新黄金”和“新石油”。数字中国施工总平面布置图明确表示,数字化建设中国这是数字时代的进步中国现代风格重要的发动机是国对新的竞争优势的有力支持。据国务院消息,2023年3月机构改革计划,中国集团建国家庭数据局。国成立数据局将更有利于调动各方资源,全面推进数字化发展中国建设、数字经济发展。数字中国建设需要网络安全行业在横向和纵向上的全面支持,以应对不断变化和复杂的网络攻击和数据安全威胁,构建可靠可控的网络和数据安全综合防控体系。绿联科技将继续秉承“巨人背后的专家”的原则使命和中国美国科学院极小的生物研究所中国中国科学院计算机网络信息中心协同创新,实现优势互补、强强联合国为生物安全和疾病预防控制提供支持,巩固数字化基础中国为框架建立数字安全屏障。...

    2023-04-26 中国科学院大学计算机网安学院 中科院计算机网络研究所

  • 小灯塔学堂 给孩子的第一堂海洋课 10讲完结|百度云网盘

    小灯塔学堂给孩子的第一堂海洋课10讲完结目录:├─第10节:最美丽的海洋精灵.m4├─第1节:蓝色海洋的奥秘.m4├─第2节:神秘的海底世界.m4├─第3节:最温柔的“海洋巨人.m4├─第4节:最可爱的“海洋怪物.m4├─第5节:最危险的海洋生物.m4├─第6节:最奇妙的海洋现象.m4├─第7节:最狡猾的“伪装高手”.m4├─第8节:最威风的“海洋兵将”.m4└─第9节:拥有“超能力”的鱼儿.m4...

    2023-03-25

  • 探索冒险动画《妮可的海洋之旅》全26集下载|百度云网盘

    探索冒险动画《妮可的海洋之旅》全26集下载内容简介:妮可是个外星人,她被派到地球来研究海洋世界,以保护她的母星球免受污染。妮可在海底探索时结识了不少小伙伴:活泼的掬的海狮和可爱的章鱼。他们一起乘着妮可的潜水艇在海底四处探索、冒险,他们穿梭珊瑚丛,看到可爱的小丑鱼群,有时他在捕猎的大白鲨,这着实把大伙儿都下了一跳......小观众们跟随者这支海洋探险小队,会领略海洋这个生命摇篮的奇妙,从而爱树立保护海洋的观念。资源介绍:名称:妮可的海洋之旅类型:动画语言:中文中文字幕格式:m4集数:26集每集时长:13分钟左右分辨率:1920×1080适合年龄:4-7岁下载方式:百度网盘探索冒险动画《妮可的海洋之旅》全26集目录:第01集海水的味道第02集落入陷阱第03集饥渴时刻第04集海藻调研第05集大海的声音第06集油腻腻的羽毛第07集寒冷的南极第08集第六感官第09集寻宝探险第10集脆弱的珊瑚第11集海龟的勇敢旅程第12集奇妙的海底世界第13集可爱的海牛第14集鲸鱼之声第15集自由的虎鲸第16集北极熊第17集幸运日第18集捉迷藏第19集鲸鱼和海鸥第20集互助互爱第21集海洋魅影第22集甜蜜的家第23集海藻管理员第24集低潮第25集海洋医生第26集近距离邂逅...

    动画海洋图片 动画海洋动物

  • 可怕的科学全套72册

    可怕的科学全套72册《可怕的科学》的一系列内容和形式的运作使青少年读者不由自主地喜欢它们,在快乐中学习,丝毫没有记忆知识的枯燥,反而成为一种愉快的游戏。比游戏过瘾,比卡通搞笑,比网络更辽阔!学习与搞笑的奇特组合,读科学书也像读哈利·波特那样过瘾。当你听到科学家侃侃而谈的时候,你是不是觉得他们上知天文、下晓地理……好像什么都懂?可别被他们唬住了,科学家并不是什么都懂。要真是那样,他们就不用做什么实验了,一天到晚跷着二郎腿坐着就行了。实际上,我们的科学家还有很多疑难没解决,我们还有很多不知道或不理解的事。...

    2023-03-25 哈利波特中的科学 哈利波特演的科学怪人

  • 《小学科学本体和教育价值的实现》张国富|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《小学科学本体和教育价值的实现》【作者】张国富【页数】238【出版社】北京首都师范大学出版社有限责任公司,2022.05【ISBN号】978-7-5656-5315-5【价格】49.80【分类】科学知识-教学研究-小学【参考文献】张国富.小学科学本体和教育价值的实现.北京首都师范大学出版社有限责任公司,2022.05.图书封面:图书目录:《小学科学本体和教育价值的实现》内容提要:科教兴国战略、社会主义核心价值观、发展学生核心素养、立德树人上程等教育方针的不断提出,促使我们不断对培养什么样的人进行新的思考。本书从学科和教育两个视角,对小学科学课程如何实现学科本体价值和教育价值进行了一定探讨。本书中,作者以教育理论和实践课例相结合的方式进行了撰写,对一线教师的教学设计会提供一些帮助。《小学科学本体和教育价值的实现》内容试读第一章物质科学领域小学科学本体和教育价值的实现第一部分理论概述物质科学是研究物质及其运动和变化规律的基础自然科学,是小学科学课程内容的四大领域之一,课程标准中有关小学科学的十八个主要概念有三分之一是通过学习物质科学领域的课程内容加以建构的。因此,教师应充分认识物质科学的学科本体价值和教育教学的价值,以便对“学生为什么要学物质科学”“教师为什么要教物质科学”等问题有一个系统、全面的理解和把握,这对于有效提高小学科学教育教学质量、促进小学生科学素养的形成和发展具有重要意义。第一节小学科学物质科学领域学科本体价值分析小学阶段物质科学领域的课程内容,从学科的本体视角来看,其最大价值在于启蒙小学生形成一些初步的物质科学意识。具体包括观察实验意识、描述意识、物质意识、运动与变化意识、能量意识。1.初步形成观察自然界的物质意识、运动与变化意识和能量意识科学始于观察,小学生对自然界的认识也离不开大量的观察和实验活动。如何观察、怎样观察,如何从基于儿童经验的观察,逐步提升为科学的观察,这是小学阶段科学教育的重要任务和目标。为此,教师在教学中应引导小学生渐进地养成以“物质”“能量”“运动与变化”的意识观察自然界中物质及其运动与变化的各种现象和过程,逐步形成科学思维方式,从而促进科学素养的发展。2.初步形成对物质及其运动和变化的观察与实验意识和描述意识“从哪儿想”“怎么想”是科学思维方式内涵的两个重要方面。“物质”“能量”“运动与变化”的视角回答了“从哪儿想”的问题,它超越了具体的科学知识,具有一般方法论的意义和价值。视角一旦形成,就会启发和指导学生科学思维的方向。“怎么想”问题的实质就是科学方法论问题。对于小学生而言,教师应让其逐002步领会到观察和实验是认识物质及其运动和变化最基本的途径和方法。描述、解释第和预测是科学的三个最基本的功能,也是科学价值的体现。因此,能够正确地把所章观察到的物质及其运动和变化的现象与过程描述出来,逐步形成描述意识,对于小物学生科学思维和科学素养发展极为重要。第二节。小学科学物质科学领域学科教育价值分析小学阶段物质科学领域的课程内容,从教育的视角来看,其最大价值在于激发小学生探究物质世界奥秘的好奇心,使其养成基本的科学品质,为科学素养的全面发展奠定良好的基础。1.激发探究物质世界奥秘的好奇心小学生生活在物质世界中,每时每刻都在接触各种各样的物质,感受自然界和人类生活中所发生的丰富多彩的物质的运动和变化。气球为什么会飞?汽车为什么会跑?玻璃窗上的水珠怎么没了?下雷雨时为什么先看到闪电后听到雷声?正是这些疑问激发了小学生探究物质世界奥秘的好奇心,也正是在揭开物质世界神秘面纱的过程中,小学生学到了最基本的科学道理和知识,增强了学习物质科学的兴趣。2.培养基本的科学观念小学科学教学的任务和目标之一就是使小学生初步形成科学的世界观。物质科学中蕴含着非常丰富的科学观念,对小学生科学世界观的形成有着十分重要的作用。对物体特征的认识、对材料性能的了解,都是为了使小学生逐步掌握抽象的“物质”的概念,进而形成“世界是物质的”这一基本科学观念。3.初步养成基本的科学品质“乐于观察、注重事实、勇于探索”是基本的科学品质,也是科学态度的重要内容。物质科学领域内容的教学,对于小学生养成这些科学品质具有重要作用。通过物质科学的学习,小学生可以逐步形成观察与实验意识和用事实说话的意识,并乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究,体会创新带来的乐趣。的小为风4兴4003小学科学本体和教育价值的实现第二部分教学实践第一节《浮和沉》教学设计今天是元旦,在这辞旧迎新的日子里,人们难免抚今追昔。回想自己一年里在小学科学启蒙教育事业里的种种过往及所见所闻,不由得一阵唏嘘。我的眼前总会浮现两张面庞:一张是一年级新生刚刚踏进小学校园时那一脸的兴奋、好奇、期待的神情;另一张是六年级学生毕业时那一脸的漠然与疲惫。六年的时间,这样的结果,使人深思。同时我又常回忆起三年级学生初次上科学课时的种种情形,记忆里多是学生追寻老师问这问那和实验时的小心翼翼与专注。可是在上六年级的科学课时,这样的情形已不多见。到底是什么原因造成了学生对学习、对校园生活态度这么大的变化呢?很显然,这是一个教育及学习心理学领域的问题。对于小学科学课而言,由于学科研究领域与学习方式的特殊性,并考虑到儿童嬉戏的天性,激发学生的学习兴趣,使学生形成学习动机,是一件很容易的事情,那么问题显然就出现在了儿童学习动机的维持与增强上。由于人类对学习过程涉及到的种种因素的研究,以及受国内国外教育新理念的影响,小学科学教育在不断发生着变化,我们的教育教学的目标也在发生着不断的变革,这是件值得庆幸的事情,为此我们应该不断调整自己的教学设计。可是我认为有一点我们应时刻牢记,不管是什么样的目标,最终都是要在学生的身上得以实现的,就像我们做好了一道道自认为色香味俱全的莱肴,当端到孩子们面前时,他们是否会表现出强烈的食欲呢?本教学设计最突出的特点是以ARCS动机设计模式理论为依据,以有效激发并维持学生学习动机为目标,从精选材料入手,以有难度有梯度的挑战活动为主要内004容,最终使学生能够学以致用。在教学重点的确定上,没有将知识的更新、能力的第提升作为重点,而是将运用有效策略激发并维持学生的学习动机作为重点,这是老章师的主观愿望,也是为了贯彻及实现本设计指导思想的一个举措。这样本设计的关物注,点和设计思路就是以学习动机的激发、维持、增强、持久的思路来进行的。而相对于概念的深度、能力的训练等目标则放到次之的地位。领一、指导思想与理论依据刚刚上完一节科学课,课题是《浮和沉》。自己觉得教学效果还是可以的,于是想坐下来写一篇教学设计,却迟迟难以落笔。我很想为这节课找一个所谓“高大上”点的指导思想,但是扪心自问,在进行这节课的课前设计及课后反思的过程中,自己内心的期冀到底是什么?自己最想让孩子们获得什么?哪些才是自己最希望能够为他们将来形成良好核心素养提供帮助的呢?想来想去得出一个答案:自己是想通过这节课使得孩子们觉得“科学课真好玩”,从而进一步地产生愿意亲近这门学科,愿意亲近我的欲望,也就是维持并增强学生对科学课的学习动机。比喻一下,我希望的是能在学生的心中埋下一颗对科学、对科学探索不断追求的火种,当然也希望这些火种能够在他们将来的学习生涯中变成一团团炙热的火焰。忽然想起自己1993年刚踏上工作岗位时的第一篇获奖论文,题目就是“激发学生的学习兴趣”,可能是“不忘初心”吧。好像激发兴趣、促进学生形成学习动机是一个老生常谈的话题,新老教师都会有自己的“秘密武器”。但是,现实是否达成了我们的预期呢?对于我自己而言,我觉得我至少在两个方面有所欠缺:一方面是对学生学习动机的持续有效维持的关注度还不够:另一方面是没有一套较系统的增强学生学习动机的心理学方面的理论的指导。有幸的是,在“十三五”教师继续教育的课程里有一门课叫《学科教育心理学》,更有幸的是我在其中接触到美国佛罗里达大学的心理学教授凯勒(J.M.Kellel)提出的ARCS动机设计模式理论,此理论为我设计这节课,贯彻这节课的指导思想提供了较大帮助。这一模式认为影响学生学习动机的因素有四类:注意、切身性、自信、满足感,选取其每个英文单词的首字母,这一模式简称ARCS动机设计模式。该模式的005小学科学本体和教育价值的实现主要目的是为了激发并维持学生的学习动机,它认为学生学习动机的产生,首先是要引起学生对一项学习任务(学习目的)的注意和兴趣;其次,使学生理解完成这项学习任务与已有的经验密切相关;然后要使学生觉得自己有能力完成这项学习任务,从而产生自信心;最后让学生产生完成学习任务后的满足感。因此,教师在进行教学设计的同时,应该进行适当的动机设计,即针对学生群体的动机状况和教学内容的特点设计相应的动机策略,设法使教学能够引起并维持学生的注意,创建教学与学生之间的切身性关系,使学生产生并维持对学习的自信心,并提供一种满意感,那么教学就能激发学生的学习动机。在后续的教学过程的阐述中,我将结合该模式的四要素进行详细解读。二、教学背景分析(一)课标位置与要求在新课标中,本课属于“物质科学”领域,在该领域中,《浮和沉》是针对力的作用的研究。指向的主要概念是“力作用于物体,可以改变物体的形状和运动状态”。由此可见,针对浮力,新课标的关注角度重在浮力对物体在水中运动状态的影响方面,而物体在水中的运动状态事实上是由浮力和重力共同作用而产生的,所以我选择了能够改变物体在水中的浮和沉的运动状态作为本课教学主要内容。(二)教学内容分析《浮和沉》一课与首师大版《科学》第五册教学内容相关,属于《力与生活》单元。在本课之前有《推力和拉力》一课,后续有《摩擦力》《找找身边的力》等内容。在整个单元中,我们以往关注较多的是力的大小及影响力的大小的因素方面的实验探究,而对力的作用效果方面关注度稍微弱了一些。(三)学生情况分析五年级学生对于力的认知更多的是建立在感性认识之上的,他们知道用力,知道用力可以达到一定效果,而他们对于力的方向及作用效果等诸多要素缺乏有意识的关注,他们对于浮力的认知也是很少的,大多只是在生活中感受过在水中和水外不一样的感觉,并且有的学生甚至没有在水中的体验,只是看到过有的物体在水中006···试读结束···...

    2023-02-18 小学科学教材教育科学出版社 小学科学教育科学出版社电子课本

  • 【千熊计划3.0】 知识内化 战胜遗忘宿命,21天给你一个北大学霸的科学记忆系统

    课程介绍课程来自【千熊计划3.0】知识内化,战胜遗忘宿命,21天给你科学的北大记忆系统标题="【千熊计划3.0】知识内化战胜遗忘宿命,21天给大家图解北大科学记忆系统"alt="【千熊计划3.0】知识内化战胜遗忘宿命遗忘,21天后给大家做个图解《北大科学记忆系统图解》gt文件目录00Day00启动词_从“读书不忘”开始,带你练就强脑.df00知识内化开幕式.m4知识内化训练营资料包.txt01Day01巧用目录,让作者成为你的“贴身老师”.df02Day02一种将低效阅读转化为高效讨论的方法.df03Day03跟着大师的笔记法,从厚到薄读好书.df04Day04告别无效笔记,从薄到厚看书.df05第05天阅读后忘记了?克服遗忘命运的3条记忆法则.df06第6天第1阶段审查.df07Day07知识内化第一周现场问答.m408Day08只需一个工具,你也可以“过目不忘地阅读”.df09Day09善用“灵感孵化器”,变身“创意达人”.df10Day10“书生微信”,变废为宝.df11Day11学习全流程管理,高效获取书本知识.df12Day12建立“知识仓库”,知识财富随时可用.df13第13天第2阶段审查.df14Day14KowledgeIteralizatioSecodWeekLecture.m415第15天写作就像搭乐高积木,简单、有趣且高效.df16Day162个问题模型,轻松学会如何高效提问.df17Day171系统,彻底杜绝“学而不用”.df18Day18利用游戏机制学习“升级打怪”.df19Day19PeroalGrowthFormula,掌握个人快速成长的秘诀.df20Day20ThirdWeekReview_这21天第一次复习.df21天21毕业典礼.m4...

    2023-02-08

  • 《安全生产管理(2020版中级)》中国安全生产科学研究院组织编写|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《安全生产管理(2020版中级)》【作者】中国安全生产科学研究院组织编写【丛书名】全国中级注册安全工程师职业资格考试辅导教材【页数】336【出版社】北京:应急管理出版社,2020.07【ISBN号】978-7-5020-8152-2【价格】72.00【分类】安全生产-生产管理-资格考试-教材【参考文献】中国安全生产科学研究院组织编写.安全生产管理(2020版中级).北京:应急管理出版社,2020.07.图书封面:图书目录:《安全生产管理(2020版中级)》内容提要:本书分八章,内容包括:安全生产管理基本理论;安全生产管理内容;安全评价;职业病危害预防和管理;安全生产应急管理;生产安全事故调查与分析;安全生产监管监察等。《安全生产管理(2020版中级)》内容试读第一章安全生产管理基本理论《第一章安全生产管理基本理论安全生产管理是全面落实科学发展观的必然要求,是建设和谐社会的迫切需要,是各级政府和生产经营单位做好安全生产工作的基础。安全生产管理不仅具有一般管理的规律和特点,还具有自身的特殊范畴和方法。在管理安全问题上,找到事故的致因,明确不安全行为,正确处理人一机一环一管问题,这是预防和处理事故的一个重要环节。本章简要介绍安全生产管理基本概念、事故致因及安全原理、安全心理与行为、安全生产管理理念和安全文化。第一节安全生产管理基本概念一、安全生产、安全生产管理(一)安全生产《辞海》将“安全生产”解释为:为预防生产过程中发生人身、设备事故,形成良好劳动环境和工作秩序而采取的一系列措施和活动。《中国大百科全书》将“安全生产”解释为:旨在保护劳动者在生产过程中安全的一项方针,也是企业管理必须遵循的一项原则,要求最大限度地减少劳动者的工伤和职业病,保障劳动者在生产过程中的生命安全和身体健康。后者将安全生产解释为企业生产的一项方针、原则和要求,前者则将安全生产解释为企业生产的一系列措施和活动。根据现代系统安全工程的观点,一般意义上讲,安全生产是指在社会生产活动中,通过人、机、物料、环境的和谐运作,使生产过程中潜在的各种事故风险和伤害因素始终处于有效控制状态,切实保护劳动者的生命安全和身体健康。秉着“以人为本,安全发展”的理念,《中华人民共和国安全生产法》(以下简称《安全生产法》)将“安全第一、预防为主、综合治理”确定为安全生产工作的基本方针。(二)安全生产管理安全生产管理是管理的重要组成部分,是安全科学的一个分支。所谓安全生产管理,就是针对人们在生产过程中的安全问题,运用有效的资源,发挥人们的智慧,通过人们的努力,进行有关决策、计划、组织和控制等活动,实现生产过程中人与机器设备、物料、环境的和谐,达到安全生产的目标。其管理的基本对象是企业的员工(企业中的所有人员)、设备设施、物料、环境、财务、信息等各个方面。安全生产管理包括安全生产法制管理、行政管理、监督检查、工艺技术管理、设备设施管理、作业环境和条件管理等方面。安全生产管理目标是减少和控制危害和事故,尽量避免生产过程中所造成的人身伤害、财产损失、环境污染以及其他损失。》安全生产管理二、事故、事故隐患、危险、海因里希法则、危险源与重大危险源(一)事故《现代汉语词典》对“事故”的解释是:多指生产、工作上发生的意外损失或灾祸。在国际劳工组织制定的一些指导性文件,如《职业事故和职业病记录与通报实用规程》中,将“职业事故”定义为:“由工作引起或者在工作过程中发生的事件,并导致致命或非致命的职业伤害。”《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号)将“生产安全事故”定义为:生产经营活动中发生的造成人身伤亡或者直接经济损失的事件。我国事故的分类方法有多种。(1)依据《企业职工伤亡事故分类》(GB6441),综合考虑起因物、引起事故的诱导性原因、致害物、伤害方式等,将企业工伤事故分为20类:物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、透水、放炮、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和室息及其他伤害。(2)依据《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院令第493号),根据生产安全事故造成的人员伤亡或者直接经济损失,事故一般分为特别重大事故、重大事故、较大事故、一般事故4个等级,具体划分如下:①特别重大事故,是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤(包括急性工业中毒,下同),或者1亿元以上直接经济损失的事故②重大事故,是指造成10人以上30人以下死亡,或者50人以上100人以下重伤,或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故。③较大事故,是指造成3人以上10人以下死亡,或者10人以上50人以下重伤,或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故。④一般事故,是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1000万元以下直接经济损失的事故。注:该等级标准中所称的“以上”包括本数,所称的“以下”不包括本数。在衡量一个事故等级时按照最严重的标准进行划分。(二)事故隐患原国家安全生产监督管理总局颁布的第16号令《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》,将“安全生产事故隐患”定义为:“生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章标准、规程和安全生产管理制度的规定,或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷。”事故隐患分为一般事故隐患和重大事故隐患。一般事故隐患是指危害和整改难度较小,发现后能够立即整改排除的隐患。重大事故隐患是指危害和整改难度较大,应当全部或者局部停产停业,并经过一定时间整改治理方能排除的隐患,或者因外部因素影响致使生产经营单位自身难以排除的隐患。(三)危险根据系统安全工程的观点,危险是指系统中存在导致发生不期望后果的可能性超过了人们的承受程度。从危险的概念可以看出,危险是人们对事物的具体认识,必须指明具体·2·第一章安全生产管理基本理论《对象,如危险环境、危险条件、危险状态、危险物质、危险场所、危险人员、危险因素等。一般用风险度来表示危险的程度。在安全生产管理中,风险用生产系统中事故发生的可能性与严重性的结合给出,即R=f(F,C)(1-1)式中R一风险;F—发生事故的可能性;C一发生事故的严重性。从广义来说,风险可分为自然风险、社会风险、经济风险、技术风险和健康风险5类。而对于安全生产的日常管理,可分为人、机、环境、管理4类风险。(四)海因里希法则海因里希法则是1941年美国安全工程师海因里希(W.H.Heirich)统计大量机械伤害事故后得出的结论。当时,海因里希统计了55万件机械事故,其中死亡、重伤事故1666件,轻伤事故48334件,其余则为无伤害事故。从而得出一个重要结论,即在机械事故中,伤亡、轻伤、不安全行为的比例为1:29:300,国际上把这一法则叫事故法则。这个法则说明,在机械生产过程中,每发生330起意外事件,有300件未产生人员伤害,29件造成人员轻伤,1件导致重伤或死亡。对于不同的生产过程,不同类型的事故,上述比例关系不一定完全相同,但这个统计规律说明了在进行同一项活动中,无数次意外事件必然导致重大伤亡事故的发生。例如,某机械师企图用手把皮带挂到正在旋转的皮带轮上,因未使用拨皮带的杆,且站在摇晃的梯板上,又穿了一件宽大的长袖工作服,结果被皮带轮绞入,导致死亡。事故调查结果表明,他这种上皮带的方法使用已有数年之久,手下工人均佩服他手段高明。查阅前4年病志资料,发现他有33次手臂擦伤后急救上药记录。这一事例说明,事故的后果虽有偶然性,但是不安全因素或动作在事故发生之前已暴露过许多次,如果在事故发生之前,抓住时机,及时消除不安全因素,许多重大伤亡事故是完全可以避免的。(五)危险源从安全生产角度解释,危险源是指可能造成人员伤害和疾病、财产损失、作业环境破坏或其他损失的根源或状态。根据危险源在事故发生、发展中的作用,一般把危险源划分为两大类,即第一类危险源和第二类危险源。第一类危险源是指生产过程中存在的,可能发生意外释放的能量,包括生产过程中各种能量源、能量载体或危险物质。第一类危险源决定了事故后果的严重程度,它具有的能量越多,发生事故的后果越严重。例如,炸药、旋转的飞轮等属于第一类危险源。第二类危险源是指导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的各种因素。广义上包括物的故障、人的失误、环境不良以及管理缺陷等因素。第二类危险源决定了事故发生的可能性,它出现得越频繁,发生事故的可能性越大。例如,冒险进入危险场所等。在企业安全管理工作中,第一类危险源客观上已经存在并且在设计、建设时已经采取了必要的控制措施,因此,企业安全工作重点是第二类危险源的控制问题。3》安全生产管理从上述意义上讲,危险源可以是一次事故、一种环境、一种状态的载体,也可以是可能产生不期望后果的人或物。液化石油气在生产、储存、运输和使用过程中,可能发生泄漏,引起中毒、火灾或爆炸事故,因此,充装了液化石油气的储罐是危险源;原油储罐的呼吸阀已经损坏,当储罐储存了原油后,有可能因呼吸阀损坏而发生事故,因此,损坏的原油储罐呼吸阀是危险源;一个携带了SARS病毒的人,可能造成与其有过接触的人患上SARS,因此,携带SARS病毒的人是危险源;操作过程中,没有完善的操作规程,可能使员工出现不安全行为,因此,没有操作规程是危险源。(六)重大危险源为了对危险源进行分级管理,防止重大事故发生,提出了重大危险源的概念。广义上说,可能导致重大事故发生的危险源就是重大危险源。《安全生产法》和《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218)对重大危险源作出了明确的规定。《安全生产法》第一百一十二条对重大危险源的解释是:重大危险源,是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品,且危险物品的数量等于或者超过临界量的单元(包括场所和设施)。当单元中有多种物质时,如果各类物质的量满足下式,就是重大危险源:(1-2)式中9:一单元中物质i的实际存在量;Q:—物质i的临界量;N一单元中物质的种类数。在《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218)标准中,表1给出了85种危险化学品的临界量。未在表1范围内的危险化学品应根据其危险性,按表2确定其临界量;若一种危险化学品具有多种危险性,应按其中最低的临界量确定。三、安全、本质安全安全是相对的概念,它们是人们对生产、生活中是否可能遭受健康损害和人身伤亡的综合认识。按照系统安全工程的认识论,安全是相对的。(一)安全安全泛指没有危险、不出事故的状态。汉语中有“无危则安,无缺则全”;安全的英文为afety,指健康与平安之意;梵文为arva,意为无伤害或完整无损;《韦氏大词典》对安全定义为“没有伤害、损伤或危险,不遭受危害或损害的威胁,或免除了危害、伤害或损失的威胁”。生产过程中的安全,即安全生产,指的是“不发生工伤事故、职业病、设备或财产损失”。工程上的安全性,是用概率表示的近似客观量,用以衡量安全的程度。系统工程中的安全概念,认为世界上没有绝对安全的事物,任何事物中都包含有不安全因素,具有一定的危险性。安全是一个相对的概念,危险性是对安全性的隶属度;当危险性低于某种程度时,人们就认为是安全的。安全工作贯穿于系统整个寿命期间。.4第一章安全生产管理基本理论《(二)本质安全本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性,即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故。具体包括两方面的内容:(1)失误一安全功能,指操作者即使操作失误,也不会发生事故或伤害,或者说设备设施和技术工艺本身具有自动防止人的不安全行为的功能。(2)故障一安全功能,指设备设施或生产工艺发生故障或损坏时,还能暂时维持正常工作或自动转变为安全状态。上述两种安全功能应该是设备设施和技术工艺本身固有的,即在其规划设计阶段就被纳入其中,而不是事后补偿的。本质安全是生产中“预防为主”的根本体现,也是安全生产的最高境界。实际上,由于技术、资金和人们对事故的认识等原因,目前还很难做到本质安全,只能作为追求的目标。(三)安全生产许可安全生产许可是指国家对矿山企业、建筑施工企业和危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品生产企业实行安全生产许可制度。企业未取得安全生产许可证的,不得从事生产活动。第二节事故致因及安全原理一、事故致因原理事故发生有其自身的发展规律和特点,只有掌握事故发生的规律,才能保证安全生产系统处于有效状态。前人站在不同的角度,对事故进行了研究,给出了很多事故致因理论,下面简要介绍几种。(一)事故频发倾向理论1919年,英国的格林伍德(M.Greewood)和伍兹(H.H.Wood)把许多伤亡事故发生次数按照如下三种分布方式进行了统计分析。1.泊松分布当发生事故的概率不存在个体差异时,即不存在事故频发倾向者时,一定时间内事故发生次数服从泊松分布。这种情况下,事故的发生是由工厂里的生产条件、机械设备以及一些其他偶然因素引起的。2.偏倚分布一些工人由于存在精神或心理方面的问题,如果在生产操作过程中发生过一次事故,则会造成胆怯或神经过敏,当再继续操作时,就有重复发生第二次、第三次事故的倾向,符合这种统计分布的主要是少数有精神或心理缺陷的工人。3.非均等分布当工厂中存在许多特别容易发生事故的人时,发生不同次数事故的人数服从非均等分布,即每个人发生事故的概率不相同。这种情况下,事故的发生主要是由于人的因素引起·5》安全生产管理的。进而的研究结果发现,工厂中存在事故频发倾向者。在此研究基础上,1939年,法默(Farmer)和查姆勃(Chamer)等人提出了事故频发倾向(AccidetProee)理论。事故频发倾向是指个别容易发生事故的稳定的个人的内在倾向。事故频发倾向者的存在是工业事故发生的主要原因,即少数具有事故频发倾向的工人是事故频发倾向者,他们的存在是工业事故发生的原因。如果企业中减少了事故频发倾向者,就可以减少工业事故。因此,人员选择就成了预防事故的重要措施,通过严格的生理、心理检验,从众多的求职人员中选择身体、智力、性格特征及动作特征等方面优秀的人才就业,而把企业中的所谓事故频发倾向者解雇。频发倾向理论是早期的事故致因理论,显然不符合现代事故致因理论的理念。(二)事故因果连锁理论1.海因里希事故因果连锁理论I931年,美国海因里希在《工业事故预防》(IdutrialAccidetPrevetio)一书中,阐述了根据当时的工业安全实践总结出来的工业安全理论,事故因果连锁理论是其中重要组成部分。海因里希第一次提出了事故因果连锁理论,阐述了导致伤亡事故的各种因素间及与伤害间的关系,认为伤亡事故的发生不是一个孤立的事件,尽管伤害可能在某瞬间突然发生,却是一系列原因事件相继发生的结果。1)伤害事故连锁构成海因里希把工业伤害事故的发生发展过程描述为具有一定因果关系的事件的连锁:(1)人员伤亡的发生是事故的结果。(2)事故的发生原因是人的不安全行为或物的不安全状态。(3)人的不安全行为或物的不安全状态是由于人的缺点造成的。(4)人的缺点是由于不良环境诱发或者是由先天的遗传因素造成的。2)事故连锁过程影响因素海因里希将事故连锁过程影响因素概括为以下5个:(1)遗传及社会环境(M)。遗传及社会环境是造成人的性格上缺点的原因。遗传因素可能造成鲁莽、固执等不良性格;社会环境可能妨碍教育,助长性格的缺点发展。(2)人的缺点(P)。人的缺点是使人产生不安全行为或造成机械、物质不安全状态的原因,它包括鲁莽、固执、过激、神经质、轻率等性格上的先天缺点,以及缺乏安全生产知识和技术等后天的缺点。(3)人的不安全行为或物的不安全状态(H)。人的不安全行为或物的不安全状态是指那些曾经引起过事故,可能再次引起事故的人的行为或机械、物质的状态,它们是造成事故的直接原因。(4)事故(D)。事故是由于物体、物质、人或放射线的作用或反作用,使人员受到伤害或可能受到伤害的,出乎意料的、失去控制的事件。(5)伤害(A)。伤害是由于事故直接产生的人身伤害。事故发生是一连串事件按照一定顺序,互为因果依次发生的结果。例如,先天遗传因素或不良社会环境诱发一人的缺·6···试读结束···...

    2023-02-08

  • 《安全生产专业实务-化工安全(2020版中级)》中国安全生产科学研究院组织编写|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《安全生产专业实务-化工安全(2020版中级)》【作者】中国安全生产科学研究院组织编写【丛书名】全国中级注册安全工程师职业资格考试辅导教材【页数】486【出版社】应急管理出版社,2020【ISBN号】978-7-5020-8141-6【价格】98.00【分类】化工安全-安全技术-资格考试-教材【参考文献】中国安全生产科学研究院组织编写.安全生产专业实务-化工安全(2020版中级).应急管理出版社,2020.图书封面:图书目录:《安全生产专业实务-化工安全(2020版中级)》内容提要:为了方便考生复习考试,中国安全生产科学研究院根据《中级注册安全工程师职业资格考试大纲》,组织专家编写了全国中级注册安全工程师职业资格考试辅导教材。本套教材包括公共科目和专业科目,其中,公共科目为《安全生产法律法规》《安全生产管理》和《安全生产技术基础》,专业科目为《安全生产专业实务》,包括煤矿安全、金属非金属矿山安全、化工安全、金属冶炼安全、建筑施工安全和其他安全。本书为其中的《安全生产专业实务化工安全》。本套教材具有较强的针对性、实用性和可操作性,主要供安全生产专业人员参加中级注册安全工程师职业资格考试复习之用,也可用于指导安全生产管理和技术人员的工作实践。《安全生产专业实务-化工安全(2020版中级)》内容试读第一章化工安全生产概述《第一章化工安全生产概述化工行业是国民经济的基础行业。目前,中国的石油和化学工业从石油、天然气等矿产资源勘探开发到化工、天然气化工、煤化工、盐化工、国防化工、化肥、纯碱、氯碱电石、无机盐、基本有机原料、农药、染料、涂料、新领域精细化工、橡胶工业、新材料等,已经形成具有20多个行业、可生产4万多种产品、门类比较齐全、品种大体配套并有一定国际竞争力的工业体系。近十多年来,我国化工企业发展迅速,区域化工产业带已初步形成。据不完全统计省级以上人民政府批准建设的新建化工园区已达60多家,如依托长江水系形成长江经济带和长江三角洲地区,上游有重庆长寿化工园、四川西部化工城,下游有南京、无锡、常州、镇江、南通、泰兴、常熟、扬子江和苏州工业园,以及上海化学工业园区;依托珠江水系的珠江经济带和泛珠三角地区,主要有广东湛江、茂名、广州、惠州、深圳、珠海等;沿海地区的化工园区,如环杭州湾地区形成的精细化工园区,山东半岛和环渤海地区的青岛、齐鲁、天津、沧州、大连和福州湄洲湾的泉港、厦门、莆田等均建立了化工园区;一批具有特色的内陆地区化工园区正在崛起,如内蒙古的包头、鄂尔多斯和巴盟化工园区,陕西的神华(煤化工)工业园区,青海西宁经济技术开发区,新疆独山子、乌鲁木齐、克拉玛依、库车和塔里木五大园区和贵州正在形成的依托铝、钛、锰、磷、煤炭、石油以及天然气资源的贵州遵义产业带等。这些化工园区具有很多的优势:交通运输便利、产品靠近市场、园区内产品和原料相互配套、劳动力便宜、公用工程设施完善等,给投资者创造了比较好的条件。目前,已有美、日、德等公司进入这些园区,今后还会越来越多。第一节化工企业安全生产特点目前,我国化工行业呈现“两极化”发展态势。一是以装置大型化、工艺复杂化、产业集约化、技术资金密集化为突出特点的大型化工企业。这类企业工艺过程连续性强、自动化程度高,化工过程安全管理难度大。二是以工艺落后、人员专业素质不高、装备水平较低为显著特征的中小化工企业。这些企业过程安全管理能力差,事故易发多发。这就决定,夯实化工企业安全基础,实现化工行业安全发展,必须实行分类指导,因企制宜。化工企业安全生产特点主要有以下相关内容。一、原料和产品易燃易爆、有毒有害、易腐蚀化工生产中化学品种类繁多,从原料到产品,包括工艺过程中的半成品、中间体、溶剂、添加剂、催化剂、试剂等。这些化学品中,70%以上具有易燃易爆、有毒有害和有腐。1》安全生产专业实务化工安全蚀性等危害特性,而且多数以气体、液体状态存在。在高温高压等苛刻条件下极易发生泄漏或挥发,导致火灾、爆炸、中毒等事故的发生。如果操作失误、违反操作规程或设备管理不善、年久失修,发生事故的可能性更大。化工生产过程中,一些原料、产品或者中间产品具有腐蚀性,例如,在生产过程中使用一些强腐蚀性的物质,如硫酸、硝酸、盐酸和烧碱等,它们不但对人有很强的化学灼烧作用,而且对金属设备也有很强的腐蚀作用,再如原油中含有硫化物就会腐蚀设备管道。化学反应中也常常会生成新的具有腐蚀性的物质,如硫化氢、氯化氢、氮氧化物等。如果在设计时没有考虑到该类腐蚀产物的出现,不但会大大降低设备的使用寿命,还会使设备减薄、变脆,甚至承受不了设备的设计压力而发生突发事故。总之,化工生产涉及物料种类多、性质差异大,充分了解原材料、中间体和产品的性质,对于安全生产是十分必要的。这些性质通常包括:闪点、燃点、自燃点、熔点或凝固点、沸点、蒸气压、溶解度、爆炸极限、热稳定性、光稳定性、毒性、腐蚀性、空气中的允许浓度等。根据物料的性质可以制定必要的防护措施、中毒的急救措施和安全生产措施等。二、生产工艺复杂、操作条件苛刻化工生产涉及多种反应类型,反应特性及工艺条件相差悬殊,影响因素多而易变,工艺条件要求严格,甚至苛刻。有的化学反应在高温、高压下进行,有的则需要在低温、高真空等条件下进行。例如,石油烃类裂解,裂解炉出口的温度高达950℃,而裂解产物气的分离需要在-96℃下进行;氨的合成要在10~30MPa、300℃左右的条件下进行;乙烯聚合生产聚乙烯是在压力为130~300MPa、温度为150~300℃的条件下进行的,这些苛刻的工艺参数条件一方面增加了工艺的本身危害性,同时也对化工工艺的控制和化工设备的维护都产生了巨大的挑战。此外,化工生产中涉及各种硝化、氧化、聚合、磺化等放热甚至强放热反应,这类反应可能会由于物料的投放顺序、速度、配料比、冷却剂温度、流量、搅拌、供电、杂质等工艺参数的控制失效而发生热量积聚的情况,进一步恶化造成局部过热或“飞温”,甚至爆炸。一些反应活性较高的化学品在储存过程中也有可能由于缓慢的氧化积热而造成类似的反应失控事故。三、化工生产装置的大型化、连续化、自动化以及智能化近几十年来,国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势,如合成氨工业和化工,氨的合成塔尺寸,50年来扩大了3倍,氨的产出率增加了9倍以上,乙烯装置的生产能力已达到年产100万吨。化工装置大型化的同时,计算机技术广泛应用,生产装置也向高度连续化、控制保障系统自动化的方向发展,化工生产实现了远程自动化控制和操作系统的智能化。现代大型化工生产装置的科学、安全和熟练的操作控制,需要操作人员具有现代化学工艺理论知识与技能、高度的安全生产意识和责任感,保证装置的安全运行。操作人员对操作系统的误操作以及控制系统的故障都有可能导致严重的事故。·2·第一章化工安全生产概述《四、化工生产的系统性和综合性强将原料转化为产品的化工生产活动,其综合性不仅体现在生产系统内部的原料、中间体、成品纵向上的联系,而且体现在与水、电、蒸汽等能源的供给,机械设备、电器、仪表的维护与保障,副产物的综合利用,废物处理和环境保护,产品应用等横向上的联系。任何系统或部门的运行状况,都将影响甚至是制约化工工艺系统内的正常运行与操作。化工生产各系统间相互联系密切,系统性和协作性很强。化工生产的任一系统发生问题都会对整个生产系统产生影响,严重时甚至会引发事故。五、正常生产与施工并存化工企业新建(改建、扩建)项目、装置改造以及故障检修等,导致企业生产运行与施工作业并存,不仅存在施工作业风险,而且对生产装置(设施)的安全运行带来一定威胁,同时,参加施工作业的生产运行人员也存在不安全行为。正常生产与施工并存时,还存在物的不安全状态、环境的不安全和管理风险等。六、事故应急救援难度大化工生产中多种类危险化学品的存在、日益扩大的装置规模以及复杂的管路交叉布置,大大增加了事故应急救援的难度。如果未能在事故发生前做好充分的应急准备,很难在事故救援过程中做出正确的应急救援策略,加快事故扩大进程,甚至引发灾难性的事故后果,如2015年8月12日发生在天津的瑞海国际物流公司危化品仓库爆炸事故,共动员现场救援处置的人员达1.6万多人,动用装备、车辆2000多台,其中解放军2207人,339台装备;武警部队2368人,181台装备;公安消防部队1728人,195部消防车;公安其他警种2307人;安全监管部门危险化学品处置专业人员243人;天津市和其他省区市防爆、防化、防疫、灭火、医疗、环保等方面专家938人,以及其他方面的救援力量和装备。公安部先后调集河北、北京、辽宁、山东、山西、江苏、湖北、上海8省市公安消防部队的化工抢险、核生化侦检等专业人员和特种设备参与救援处置。公安消防部队会同解放军(原北京军区卫戍区防化团、解放军舟桥部队、预备役力量)、武警部队等组成多个搜救小组,反复侦检、深入搜救,针对现场存放的各类危险化学品的不同理化性质,利用泡沫、干沙、干粉进行分类防控灭火。第二节化工生产过程安全化工生产过程安全包含危险化学品的生产、贮存、使用、经营、运输或处置,或者与这些活动有关的设备维护、保养、检修和工艺变更等活动全过程,是化工企业安全生产的基础,是化工企业安全管理的核心,是消除和减少工艺过程的危害、减轻事故后果的重要前提。从20世纪60年代开始,由于工业过程特别是以化学工业、石油化学工业为代表的高能化、自动化大型生产装置在世界范围内的迅速发展,灾害性爆炸事故、火灾事故、人群·3·》安全生产专业实务化工安全中毒事故不断出现,这些灾害所造成的严重后果和社会问题远远超过了事故本身。在高科技越来越密集,经济规模越来越宏大的当今,避免化学工业灾难性事故成为一个国家经济顺利发展的前提条件,已经成为化工装置平稳安全运行的核心问题。人类文明和社会进步要求化工生产过程具有更高的安全性、可靠性和稳定性。化工过程装置的工艺结构决定了装置系统的危险特征。化工过程安全是以化学工业生产工艺过程及典型装置为对象,研究其工艺与过程的介质、工艺、装备、控制及系统的危险性与安全技术的工程问题。对装置结构中的反应、传质、传热、输送等过程的物料平衡、能量平衡、动量平衡等条件进行分析,研究过程动态变量对平衡与稳定条件的影响以及反应过程危险要素的动态物性和转化机制、事故灾害的突跃条件及状态变化,建立系统安全运行和操作控制技术条件,确定边界状态变量,极限控制参数等。化工过程(chemicalroce)伴随易燃易爆、有毒有害等物料和产品,涉及工艺、设备、仪表、电气等多个专业和复杂的公用工程系统。加强化工过程安全管理,是国际先进的重大工业事故预防和控制方法,是企业及时消除安全隐患、预防事故、构建安全生产长效机制的重要基础性工作。为深入贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》和《国务院关于坚持科学发展安全发展促进安全生产形势持续稳定好转的意见》精神,加强化工企业安全生产基础工作,全面提升化工过程安全管理,原国家安全生产监督管理总局提出《国家安全监管总局关于加强化工过程安全管理的指导意见》(安监总管三〔2013〕88号),化工企业要结合本企业实际,认真学习贯彻落实相关法律法规和本指导意见,完善安全生产责任制和安全生产规章制度,开展全员、全过程、全方位、全天候化工过程安全管理。一、化工过程安全管理的主要内容和任务化工过程安全管理的主要内容和任务包括:收集和利用化工过程安全生产信息;风险辨识和控制;不断完善并严格执行操作规程;通过规范管理,确保装置安全运行;开展安全教育和操作技能培训;严格新装置试车和试生产的安全管理;保持设备设施完好性;作业安全管理;承包商安全管理;变更管理;应急管理;事故和事件管理;化工过程安全管理的持续改进等。二、安全生产信息管理(一)全面收集安全生产信息企业要明确责任部门,按照《化工企业工艺安全管理实施导则》(AQ/T3034)的要求,全面收集生产过程涉及的化学品危险性、工艺和设备等方面的全部安全生产信息,并将其文件化。(二)充分利用安全生产信息企业要综合分析收集到的各类信息,明确提出生产过程安全要求和注意事项。通过建立安全管理制度、制定操作规程、制定应急救援预案、制作工艺卡片、编制培训手册和技术手册、编制化学品间的安全相容矩阵表等措施,将各项安全要求和注意事项纳入自身的安全管理中。4✉第一章化工安全生产概述《(三)建立安全生产信息管理制度企业要建立安全生产信息管理制度,及时更新信息文件。企业要保证生产管理、过程危害分析、事故调查、符合性审核、安全监督检查、应急救援等方面的相关人员能够及时获取最新安全生产信息。三、风险管理(一)建立风险管理制度企业要制定化工过程风险管理制度,明确风险辨识范围、方法、频次和责任人,规定风险分析结果应用和改进措施落实的要求,对生产全过程进行风险辨识分析。对涉及重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺和危险化学品重大危险源(统称“两重点一重大”)的生产储存装置进行风险辨识分析,要采用危险与可操作性分析(HAZOP)技术,一般每3年进行一次。对其他生产储存装置的风险辨识分析,针对装置不同的复杂程度,选用安全检查表、工作危害分析、预危险性分析、故障类型和影响分析(FMEA)、HAZOP技术等方法或多种方法组合,可每5年进行一次。企业管理机构、人员构成、生产装置等发生重大变化或发生生产安全事故时,要及时进行风险辨识分析。企业要组织所有人员参与风险辨识分析,力求风险辨识分析全覆盖。(二)确定风险辨识分析内容化工过程风险分析应包括:工艺技术的本质安全性及风险程度;工艺系统可能存在的风险;对严重事件的安全审查情况;控制风险的技术、管理措施及其失效可能引起的后果;现场设施失控和人为失误可能对安全造成的影响。在役装置的风险辨识分析还要包括发生的变更是否存在风险,吸取本企业和其他同类企业事故及事件教训的措施等。(三)制定可接受的风险标准企业要按照《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(2011年,国家安全生产监督管理总局令第40号发布,2015年,国家安全生产监督管理总局令第79号修改)的要求,根据国家有关规定或参照国际相关标准,确定本企业可接受的风险标准。对辨识分析发现的不可接受风险,企业要及时制定并落实消除、减小或控制风险的措施,将风险控制在可接受的范围。四、装置运行安全管理(一)操作规程管理企业要制定操作规程管理制度,规范操作规程内容,明确操作规程编写、审查、批准、分发、使用、控制、修改及废止的程序和职责。操作规程的内容应至少包括:开车、正常操作、临时操作、应急操作、正常停车和紧急停车的操作步骤与安全要求;工艺参数的正常控制范围,偏离正常工况的后果,防止和纠正偏离正常工况的方法及步骤;操作过程的人身安全保障、职业健康注意事项等。操作规程应及时反映安全生产信息、安全要求和注意事项的变化。企业每年要对操作规程的适应性和有效性进行确认,至少每3年要对操作规程进行审核修订;当工艺技术、设备发生重大变更时,要及时审核修订操作规程。·5.》安全生产专业实务化工安全企业要确保作业现场始终存有最新版本的操作规程文本,以方便现场操作人员随时查用;定期开展操作规程培训和考核,建立培训记录和考核成绩档案:鼓励从业人员分享安全操作经验,参与操作规程的编制、修订和审核。(二)异常工况监测预警企业要装备自动化控制系统,对重要工艺参数进行实时监控预警;要采用在线安全监控、自动检测或人工分析数据等手段,及时判断发生异常工况的根源,评估可能产生的后果,制定安全处置方案,避免因处理不当造成事故。(三)开停车安全管理企业要制定开停车安全条件检查确认制度。在正常开停车、紧急停车后的开车前,都要进行安全条件检查确认。开停车前,企业要进行风险辨识分析,制定开停车方案,编制安全措施和开停车步骤确认表,经生产和安全管理部门审查同意后,要严格执行并将相关资料存档备查。企业要落实开停车安全管理责任,严格执行开停车方案,建立重要作业责任人签字确认制度。开车过程中装置依次进行吹扫、清洗、气密试验时,要制定有效的安全措施;引进蒸汽、氮气、易燃易爆介质前,要指定有经验的专业人员进行流程确认;引进物料时,要随时监测物料流量、温度、压力、液位等参数变化情况,确认流程是否正确。要严格控制进退料顺序和速率,现场安排专人不间断巡检,监控有无泄漏等异常现象。停车过程中的设备、管线低点的排放要按照顺序缓慢进行,并做好个人防护;设备、管线吹扫处理完毕后,要用盲板切断与其他系统的联系。抽堵盲板作业应在编号、挂牌、登记后按规定的顺序进行,并安排专人逐一进行现场确认。五、岗位安全教育和操作技能培训(一)建立并执行安全教育培训制度企业要建立厂、车间、班组三级安全教育培训体系,制定安全教育培训制度,明确教育培训的具体要求,建立教育培训档案:要制定并落实教育培训计划,定期评估教育培训内容、方式和效果。从业人员应经考核合格后方可上岗,特种作业人员必须持证上岗。(二)从业人员安全教育培训企业要按照国家和企业要求,定期开展从业人员安全培训,使从业人员掌握安全生产基本常识及本岗位操作要点、操作规程、危险因素和控制措施,掌握异常工况识别判定应急处置、避险避灾、自救互救等技能与方法,熟练使用个体防护用品。当工艺技术、设备设施等发生改变时,要及时对操作人员进行再培训。要重视开展从业人员安全教育,使从业人员不断强化安全意识,充分认识化工安全生产的特殊性和极端重要性,自觉遵守企业安全管理规定和操作规程。企业要采取有效的监督检查评估措施,保证安全教育培训工作质量和效果。(三)新装置投用前的安全操作培训新建企业应规定从业人员文化素质要求,变招工为招生,加强从业人员专业技能培养。工厂开工建设后,企业就应招录操作人员,使操作人员在上岗前先接受规范的基础知识和专业理论培训。装置试生产前,企业要完成全体管理人员和操作人员岗位技能培训,6···试读结束···...

    2023-02-08

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    2023-11-10

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    2023-02-07

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    2023-02-07

  • 《美味的科学》查尔斯斯宾塞译;中资海派|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《美味的科学》【作者】查尔斯斯宾塞译;中资海派【页数】303【出版社】长沙:湖南科学技术出版社,2020.10【ISBN号】978-7-5710-0495-8【分类】美食学-食品感官评价【参考文献】查尔斯斯宾塞译;中资海派.美味的科学.长沙:湖南科学技术出版社,2020.10.图书封面:图书目录:《美味的科学》内容提要:讲述了美食背后的科学,揭露了美食体验的真相:我们所有的感官、情绪和期望对味觉、香味以及我们享受食物的整个过程会有什么影响。除了盘子上的食物,斯宾塞生动详细地解释了其它元素在一顿饭中的重要性,告诉我们如何理解正在吃的食物,以及美食体验是如何相互影响的。《美味的科学》内容试读1119前言美食物理学:食物是如何欺骗大脑的?“啊,张大嘴!”她用那迷死人的法国口音说道,而我也乖乖照办了。那个时刻、那个动作、那口食物,唤醒了我儿时被人用勺子喂饭的模糊记忆(至少这是我印象中的样子)。那道菜,或者更确切地说是上菜的方式,预示着夜幕降临时,我的晚餐会是什么样子。所以,如果你想要一个例子来说明食物的好坏不仅涉及营养学,更关系到我们的体验,那我多年前在布雷(Bray)的肥鸭餐厅吃酸橙果冻的经历就是绝佳的证明了。那是一次令人终身难忘的体验,它让人震惊,甚至不安①。但这是为什么呢?我猜大半是因为没人那样喂我吃过东西吧,最起码在过①餐厅的女服务员居然要喂我吃东西,还要我坐在她腿上!我严重怀疑赫斯顿他们现在还敢不敢在肥鸭餐厅重复这波操作。既然肥鸭餐厅已经稳稳地成了现代主义美食的圣殿,那对如今这些慕名而来且能够支付得起295英镑入场券的食客来说,这个“节目”就有点太挑逗,也太露骨了。不过已经有别的餐厅从赫斯顿和其他同行手中接过了接力棒,比如现代主义美食界的“坏小子”、马德里DiverXo餐厅的达必兹·穆尼奥兹(DaizMuioz)。—作者注1美味的科学GASTROPHYSICS去的45年里没有,可就在这样一家即将成为世界顶级餐厅的地方,竟然有人喂我吃米其林三星级晚餐。好吧,至少有一道菜是这么喂的。这足以说明,吃饭这件事,根本就不只是吃什么的问题。吃东西的乐趣停驻在心间,而不是嘴里。理解了这一点,马上就会明白无论多么精巧的烹饪,也只能带给你有限的满足感。到底是什么东西作怪,食品和饮料能变得如此令人愉悦、兴奋、难忘?要想弄清它,你就先得搞清所谓的“其他因素”在这里面扮演了什么角色。仔细研究后你就会发现,哪怕是咬一口饱满多汁的蜜桃这种看似超级简单的小事,也是一种异常复杂的多重感官体验。试想一下,你的大脑需要把那芳香的气味、甘甜的味道、美妙的口感、娇艳的颜色和牙齿咬过果肉发出的声音结合起来,更别说桃子的茸毛轻抚你双手和嘴巴时,那种毛茸茸的触感了。所有这些感官信号,连同我们的记忆,都在帮我们感知味道本身。而这一切都在你的脑海中汇聚。人们日益意识到品尝美食实质是一种大脑活动,这就使得一些世界顶级大厨重新审视他们为食客提供的就餐体验。以丹尼斯·马丁(DeiMarti)位于瑞士的现代主义餐厅为例(图O.1),这位主厨意识到,尽管他花了大把心力准备美味佳肴,但一些客人并不如他预想的那般喜欢这些食物。客人们常常是拘谨的,甚至不肯松开一颗纽扣一用他自己的话说,是“已经准备好大出血了”。在这种情况下,你怎么能指望一个摆着臭脸的食客来享受他的美食呢?解决办法非常简单,那就是在每张桌子上放一头“小奶牛”。刚开始没什么特别的事发生,直到有食客拿起桌子上的“小奶牛”端详,好奇摆在他们面前的到底是瑞士版的盐罐儿还是胡椒研磨器。当他们把它翻过来看时,“小奶牛”发出一声哀鸣。食客们经常会惊讶地笑起来。之后,不出几分钟,餐厅里就会爆发出一阵小奶牛的齐2前言声哞叫,食客们也随之咯咯大笑。等到第一道菜上桌时,大家的情绪都已经高涨起来了①。这款精神上的趣味点心可比任何一种酸水果沙冰(传统的清洁味蕾的方法)都更能增强食客对美食的感受度。毕竟,情绪是影响我们用餐体验的重要因素之一,应尽量予以优化。SWITZERLAN图0.1在位于瑞士西部的韦威镇(Vvey),丹尼斯·马丁的米其林二星级餐厅里,迎接食客的唯一物件就是这件餐具。但这东西到底是什么?为什么主厨要在每张餐桌上放一个?事实证明,现代主义厨师对新的饮食科学(我在这里称之为美食物理学)非常感兴趣,因为他们既喜欢用新奇的、不同寻常的方式重新组合食材,又想迎合食客的期望。这本书讲的,就是他们如何运用这些新知识来提高饮食体验。许多食品和饮料公司也对多重感官味觉科学(美食物理学)越来越感兴趣。然而,他们的目的与厨师们不同。这些公司希望新兴的美食物理学理论能帮助他们玩好①请注意,这也有助于将餐厅的食客带入相同的声音体验中(参见第7章)。作者注3美味的科学?GASTROPHYSICS所谓的“心理把戏”,以期在不影响产品风味的情况下,减少某些不健康原料的使用。非要把你馋哭的跨界研究无论我们是在吃一些简单的东西,如甜美成熟的桃子,还是在世界顶级餐厅吃繁复精美的菜肴,都有许多因素影响着我们的饮食体验。为什么食物的味道是这样的而不是那样的?为什么我们想吃这些菜肴而不是那些?现有的研究无法给出完整的答案。毕竟,现代主义料理关注的重点还是在食物本身及其制作上一这通常被称为厨房新科学。而感官科学可以告诉我们的,则是人们对在实验室所吃的食物有什么感官上的感知,比如味道有多甜,香味有多浓,他们有多喜欢这道菜等。之后,还有着力研究大脑如何处理与味道有关的感官信息的神经美食学。这一新兴学科证明了人们进食时,脑神经网络会参与到吃东西的过程。当人们平躺下来,把头部放进脑部扫描仪里,品尝通过管子送到嘴里的液体食物时,仪器就能监测到大脑的活动。有趣的是,在西班牙圣塞巴斯蒂安(SaSeatia)的穆加拉茨餐厅(Mugaritz)和布雷的肥鸭餐厅等世界顶级餐厅的菜单,都会顾及食客用餐时的大脑反应。如今,崇尚科学与烹饪结合的热潮席卷全球餐厅,而事实上这股潮流可以追湖到布雷。二十多年来,赫斯顿·布鲁门撒尔和他的研究团队及许多合作者一直在突破餐饮的极限。无论是在特殊场合下,还是平凡的一日三餐中,为何我们的饮食体验会依照其固有的方式呈现在我们面前?针对这一问题,现代主义料理,感官科学,甚至是神经美食学,都无法提供一个令人满意的解释。4前在尽可能保持自然状态的条件下,我们需要一种新方法来判定和了解那些影响人们对食物和饮料做出反应的因素。美食物理学建立在实验心理学、认知神经学、感官科学、神经美食学、市场营销、设计和行为经济学等许多学科的强强联合的基础上,每一门学科都用其专业知识回答着特定的问题,为美食物理学这一新学科贡献自己的力量。作为一名实验心理学家,我一直很感兴趣的是感官的感觉以及运用认知神经学的最新成果来帮助我们改善日常体验。刚开始我只研究视觉和听觉,后来又慢慢将更多感觉加入到我的研究中。最终,我开始研究味觉,毕竟,人对味道的感知是我们所有体验中最需要多重感官参与的。由于我的父母从未上过学(他们成长于闹市中,奔波于各地之间),因此我一直认为研究成果要具有实用性,最终能运用到现实世界中。1997年,我开设了自己的实验室一交叉模态研究实验室(heCromodalReearchLaoratory),如今实验室的赞助经费主要来源于餐饮业。这里不仅有心理学家,显然也有市场营销人员,偶尔还会有产品设计师、音乐家,甚至厨师。猜猜牛津哪家实验室的聚餐是最美味的!能与顶尖的厨师、调酒师和咖啡师合作,我实在与有荣焉。对我来说,最令人兴奋的美食物理学研究,就藏在餐饮业、烹饪体验设计和美食物理学的交叉领域里。我坚信,在未来的几年中,美食物理学研究将在理解和改善人们的饮食体验方面愈渐发挥主导作用。我们在吃东西或喝饮料时的多重感官体验会受到一些因素的影响,美食物理学就被定义为研究这些影响因素的科学。这一术语本身来自于“美食学”(gatroomy)和“心理物理学”(ychohyic)的混搭:这里的美食学强调臻于完美的烹任体验,这亦是该领域许多5美味的科学?GASTROPHYSICS研究的灵感源泉;而心理物理学则看重对知觉的科学研究。心理物理学家对待实验对象就像对待机器一样,他们希望通过系统性观察人们如何对一系列精心设计的标准化感官刺激做出反应,来判定实验参与者的感受,从而找出那些能真正影响人们行为的因素。一般而言,美食物理学家对简单问问人们在想什么并不感兴趣。他们更为关注人们实际做了什么,以及人们对特定目标问题和评分等级的反应,比如:甜点有多甜(给我一个1~7的数字)?你有多喜欢这种食物?你愿意为刚刚吃过的这道菜付多少钱?他们往往对人们无拘无束的自由陈述持怀疑态度,因为太多例子都证明了人们常常说一套做一套。(参见第6章,其中有一些很好的例子。)重要的是,美食物理学的研究成果不仅适用于高端餐饮业。即便只能在高端餐饮业中适用,这些研究成果看起来依然有趣,但总体来看可能不是那么回事,毕竟我们大多数人多久才会去米其林星级餐厅用餐一次呢?然而,许多现代主义厨师都非常富有创意。更重要的是,他们具有推动变革的能力和威信。如果他们被美食物理学的最新发现吸引,并从中汲取灵感开发出一种新菜式,他们就可能在下周的菜单上添上这道新菜。相比之下,大型餐饮企业往往会发现,就算他们拿出一万个愿意,也很难参与到这种快速又激进的革新中。因为在食品产业中,一切步调都慢了下来!最好的情况是,先在现代主义餐厅中对一些最具创造性的观点进行试验,提炼出经过实践检验的真知灼见,随后用这些真理来改善饮食体验,而不用再去介意我们吃了什么、喝了什么,我们在乘机还是在住院,在家里还是在连锁餐厅。这些能调动多重感官参与、带来多重体验的美味佳肴,最初就是在为上述试验提供了原则性证据的顶级6···试读结束···...

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  • 《科幻小说中的科学》戴维·西格尔·伯恩斯坦(DavidSiegelBernstein)|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

    图书名称:《科幻小说中的科学》【作者】戴维·西格尔·伯恩斯坦(DavidSiegelBertei)【页数】268【出版社】北京:机械工业出版社,2020.04【ISBN号】978-7-111-64939-7【价格】68.00【分类】科学知识-普及读物【参考文献】戴维·西格尔·伯恩斯坦(DavidSiegelBertei).科幻小说中的科学.北京:机械工业出版社,2020.04.图书封面:图书目录:《科幻小说中的科学》内容提要:在人类历史上,故事一直有着能够激励我们的力量。到了今天,科幻小说则能够激发出一些足以改变世界的重大突破。本书旨在帮助你理解一些日渐流行的科学话题以及这些话题是如何在科幻小说中被运用的。这本书不仅写给那些科幻小说迷,还写给那些富有好奇心的人-那些希望更多了解自然界以及我们所处宇宙的人。《科幻小说中的科学》内容试读引言所有事情开始时,都只是某人的白日梦。一拉里·尼文,一个有着伟大梦想的科幻小说作家。科学可以是许多东西,纳迪娅想,也可以是用来打击其他科学家的一种武器。一金·斯坦利·罗宾逊,《红火星》你是否梦想过乘坐比光速还快的曲率引擎星际飞船,在各个星球之间旅行?你是否梦想过与来自其他维度的外星人战斗,或是穿越到某个平行宇宙中,战胜另一个邪恶的自己,拯救那里的公主或王子?或者会不会有这么一个世界,在那里性别是可变的,根本没法从生理上区分公主和王子?我猜,如果你正在读这本书,那么你肯定有过这样的梦想。也许其中一些梦想看起来有些出格,但好消息是,从今天的科技水平来推断,所有这些梦想在科学上都有实现的可能。在人类历史上,故事一直有着能够激励我们的力量。而到了今天,科幻小说则能够激发出一些足以改变世界的重大突破。企业界使001科幻小说中的科学用的“机器人”(root)和“安卓”(adroid)等词语,都是先通过小说而流行起来的。“科学、技术、工程、数学”(英文简称STEM)领域的专家经常说,他们最初的灵感就是来源于他们年轻时读过的故事的激励。本书旨在帮助你理解一些日渐流行的科学话题以及这些话题是如何在科幻小说中被运用的(有些时候则是被误用了)。这本书不仅写给那些想进一步了解科幻小说中的科学原理的科幻小说迷,还写给那些富有好奇心的人一那些希望更多了解自然界以及我们所处宇宙的人。这本书写给每个人心中都有的那个科学极客。在每一章中,你都会产生一些疑问,因为许多新发现都带来了科学家此前从未想过的问题。对这个世界的好奇心驱使着小说作者和电影制作者去探索充满可能性的世界。此外,科学本身不就是关于提问的吗?另外需要注意的一点是,本书中包含一些剧透。不过我只有在不得已的时候才会剧透,因为必须剧透一点才能完整地解释小说中的某个科学知识点。科幻小说是关于变化的,是关于将要出现的世界的。科幻小说里所描述的,可能是一个解决了各种问题的充满希望的世界,也可能是一个存在问题的危险世界,或是一个面临着某种生死存亡的威胁的世界,这种威胁可能是剧烈的气候变化,或是小行星毁灭性的撞击(关于最后这两个话题,第11章和第21章可能会带给你一点焦虑感)。安迪·威尔所著小说《火星救援》中的主角,勇敢刚毅的多面手工程师和农学家马克·沃特尼的一句话:“当无数艰难险阻横亘于前,人类总能以科学之剑杀出一条血路。”这本书中就充满了这样的例子。但如果变化是不可能的、没希望的,甚至是不可想象的呢?以今天的标准,很难想象曾经在某些时代,要是有人认为未来在社会、技术或政治等方面将与现在不同,那这人的想法可谓古怪又离奇。然而002引言这并不是幻想,而是真实的人类历史。曾经有过那么一段时期,我们的先人所观察到的事物并不会发生很大的变化。在科学水平还很有限的时代里,人们无法想象出全然不同的未来。很多小说会擦点边,包括奇幻小说中关于魔法的幻想,但是关于技术变革带来完全不同未来的故事就寥寥无几了。在那个时候,人们一般都不会远离家乡的小镇或村庄。大多数时候,人们每天都在做着和父母或祖父母一样的日常工作,而且连完成工作的方式都一样。到了工业革命时期,各种新兴起的技术和社会规范都与上一个世纪有了极大不同。从此以后,同一代人们的生活方式会出现巨大的变化,这样的情况变得稀松平常。在这个新的时代,普通人的普通看法就是未来将会不同。但是在哪些方面不同呢?让我们欢迎科幻小说登场。这种小说类型得以产生,某种程度上还得感谢1815年的坦博拉火山爆发。这次火山爆发导致了1816年的火山严冬,那一年被称作“无夏天之年”,而正是那一年的经历,让某人想要找到一种方法来描述一个迥异的未来。在那个寒冷的夏天里,有一天,玛丽·沃斯通克拉夫特·戈德温、珀西·比希·雪莱、拜伦勋爵、约翰·威廉·波利多里博士,还有克莱尔·克莱尔蒙特几个人聚集在瑞士的一个别墅里。由于外面太冷了,几个朋友决定比赛写灵异故事。玛丽搜肠刮肚地想着点子。一天晚上,在他们围坐着谈论生命本质的时候,她灵光一现,有了一个极好的创意。就在那天晚上,弗兰肯斯坦这个怪物诞生了。之后,玛丽·雪莱在1818年完成了她的小说《弗兰肯斯坦,或当代普罗米修斯》。这可能是史上第一本科幻小说。对了,科幻小说这个词首次公开登场,是在威廉·威尔逊1851年的文集《一本关于伟大古老主题的诚挚小书》(译者注:又译《老003科幻小说中的科学题新书》)中,他写道:“我们希望用不了多久,就会出现其他的科幻小说(如理查德·亨利·霍恩的《贫穷的艺术家》),我们相信这类小说能够激发出人们的兴趣,而单靠科学本身则是没法做到这一点的。”我喜欢威尔逊的想法。我是如此喜欢它,甚至写出了你正在看的这本书。在19世纪结束之前,玛丽·雪莱点燃的科幻小说的星星之火已经烧成了燎原大火。儒勒·凡尔纳用他推测出的未来技术来逗弄人们,他一直在讲可能性,看看这个:他相信有一天人们会乘坐电动潜艇穿越海洋。疯狂的想法,对吧?这是他在1870年写的《海底两万里》中的内容中的想法。他在1865年的小说《从地球到月球》中关于使用太阳帆(第17章中有描述)进行太空旅行的想法又如何呢?然后是赫伯特·乔治·威尔斯,他的科幻小说中有更多从社会学角度出发的探讨。与凡尔纳一样,他描写了技术的变革,但与科学上的可能性相比,他更感兴趣的是这种变革如何影响人类。这两种风格构成了之后所有科幻小说的基石。跟随凡尔纳硬科幻风格的是20世纪早期的“三大”作者。罗伯特·海因莱因把已有的技术,比如电话,变成一种与今天某些设备相似的东西,比如移动电话(《太空军官候补生》,1948年)。艾萨克·阿西莫夫从1939年起就为机器人而疯狂(你可以在第14章读到机器人的起义)。第三位作家是阿瑟·克拉克,他在人类第一颗人造卫星环绕地球20年前,就描写了一颗位于地球静止轨道中的人造卫星。他还有关于太空电梯的想法(见第17章)。他们三位都是朋友,但是阿西莫夫与克拉克觉得有必要形成一个“克拉克-阿西莫夫条约”。这个条约要求阿西莫夫认为克拉克是世界上最好的科幻小说作家(他自己是第二好的),同时也要求克拉克认为阿西莫夫是世界上最004引言好的科普作家(克拉克自己是第二好的)。因此有了克拉克在其1972年小说《第三行星报告及思考》中的献词:“根据克拉克-阿西莫夫条约,第二好的科普作家将这本书献给第二好的科幻小说作家。”所以,在科学和科幻小说领域的作家中,我不是第一个喜欢幽默的。如前面提到的,威尔斯的作品告诉我们,科幻小说中的科学不一定都是可行的(只要不是神秘主义的就好)。小说中的科学概念可以只是一个工具,作者们用这些工具去探讨那些其他类型的早期小说常常避而不谈的话题」尽管克拉克的故事经常以硬科幻闻名,但他也不惮于触碰社会问题。在1975年出版的《地球帝国》中,主角是非洲裔,而且他的性别还是可变的。想想在那个时候这是多么激进,让一名少数族裔成为主角…更不用说他还探讨了人类性别的流动可变性。厄休拉·飞勒古恩是人文科幻小说的女王。她的故事探讨了外星人的文化和社会结构。她将一颗人类学家的心与海因莱因风格的写作技巧融为一体。她让笔下的外星人文化拥有内在一致的动机,尽管大多数读者从未体验过这样的动机,但她巧妙地让读者能够同情这些外星人。还有些科幻小说近于哲学。菲利普·迪克将小说作为一种质问工具,质问究竟什么是一个人的身份、真实由何组成…有些时候就是在问他自己。在阅读完第20章后,你可能也会产生何为真实的疑问,我们在那一章中质疑了“存在”。不过不要担心,你是真实存在的,也许吧。好了,我需要做个深呼吸。我可以继续滔滔不绝地介绍那些伟大作家,但是为了把这个引言控制在10页以内,我会就此打住。我想你已经明白了,科幻小说已经爆炸式地发展壮大,从书籍扩张到了电影和电视剧,它们都基于真实科学。所有这一切都始于玛丽·雪005科幻小说中的科学莱一一次写故事比赛和一个寒冷的夏天。我想你们之中许多人可能对奇幻文学感兴趣。这很酷。对科幻来说,奇幻文学是仍然活着的长辈,并且会在接下来的章节中时不时地造访我们。但我们需要记住,科幻与奇幻不同,科幻是理性的。这本书讨论的是那些可以使用科学方法证明的概念和理论以及这些概念和理论是怎样在科幻小说中被延展开来的。不过,在合理的科学中混人一点魔幻的想法(如鬼怪、独角兽等)也是很有趣的。想想蒸汽朋克小说,它们描写了现代科学出现在维多利亚时期的英格兰或者美国荒野西部的场景。我相信,只要这些想法遵守它们所在的世界观中的内部法则,那么奇幻与科学的相似性会高得令人惊讶。毕竟,科学就是对自然世界具有一致性且可重复的解释。在奇幻小说中,作者会创造一个拥有一套自己法则的世界。如果一直遵循这些法则,那么在同样的条件下,发生在一个角色身上的事情也会发生在其他角色身上,这就是奇幻世界里的科学法则。让我们看一个例子:在一个叫作麦里屯的世界中,一位年轻的女魔法师(就像这个世界中其他所有的魔法师一样)依赖于不可再生的魔法;她因为父亲的无度挥霍而越来越穷,必须嫁个好人家,才能重新填满家里的魔法财富箱;然后混乱便接踵而至。书名就叫作《傲慢与偏见太空版》。不好意思,我实在忍不住这样写。为什么我,还有许多其他人类,都热爱科幻小说?是的,对我来说,阅读和撰写科幻小说都是充满激情的事。我对这个问题的答案是:我们热爱科幻小说,因为它包罗万象。在任何书店(无论实体的还是网上的)里都能发现众多的作者和角色,他们代表着各个人种、民族和性别群体。又因为小说中的世界还可以支持各种不同的社会和文化,于是出现了各种各样的世界观和社会规范。正因为这种包容性,一位典型的科幻小说迷并不会是那种生活在006···试读结束···...

    2023-02-06 科幻小说epub 科幻小说排行榜前十名

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