模擬生態圈
❶ 如何用演算法模擬一個生物圈的進化過程
如何用演算法模擬一個生物圈的進化過程
進化計算是基於自然選擇和自然遺傳等生物進化機制的一種搜索演算法。與普通的搜索方法一樣,進化計算也是一種迭代演算法,不同的是進化計算在最優解的搜索過程中,一般是從原問題的一組解出發改進到另一組較好的解,再從這組改進的解出發進一步改進。而且在進化問題中,要求當原問題的優化模型建立後,還必須對原問題的解進行編碼。進化計算在搜索過程中利用結構化和隨機性的信息,使最滿足目標的決策獲得最大的生存可能,是一種概率型的演算法。
一般來說,進化計算的求解包括以下幾個步驟:給定一組初始解;評價當前這組解的性能;從當前這組解中選擇一定數量的解作為迭代後的解的基礎;再對其進行操作,得到迭代後的解;若這些解滿足要求則停止,否則將這些迭代得到的解作為當前解重新操作。
以遺傳演算法為例,其工作步驟可概括為:
(1) 對工作對象——字元串用二進制的0/1或其它進制字元編碼 。
(2) 根據字元串的長度L,隨即產生L個字元組成初始個體。
(3) 計算適應度。適應度是衡量個體優劣的標志,通常是所研究問題的目標函數。
(4) 通過復制,將優良個體插入下一代新群體中,體現「優勝劣汰」的原則。
(5) 交換字元,產生新個體。交換點的位置是隨機決定的
(6) 對某個字元進行補運算,將字元1變為0,或將0變為1,這是產生新個體的另一種方法,突變字元的位置也是隨機決定的。
(7) 遺傳演算法是一個反復迭代的過程,每次迭代期間,要執行適應度計算、復制、交換、突變等操作,直至滿足終止條件。
❷ 如圖是某興趣小組設計的模擬生物圈「溫室效應」的實驗裝置.請回答:(1)A和B是一組對照實驗,其中對照
(1)通過分析比較A、B兩裝置,發現惟一不同就是二氧化碳的濃度不一樣,所以兩實驗裝置為對照實驗組,惟一變數為二氧化碳濃度;本實驗探究的是高二氧化碳濃度對溫度的影響,所以實驗組為B組,起對照作用的是A組;作為模擬「溫室效應」的一組對照實驗,要保證變數的惟一性,盡量減少其他因素對實驗結果的干擾,所以除了二氧化碳的濃度不同外,兩個生態瓶中各種成分的量、大小等應盡量保持相同,這樣得出的結論也令人信服.
(2)生態系統是指在一定的地域內,生物與環境所形成的統一的整體,生態系統包括非生部分和生物部分.裝置中既有非生物部分:河水、泥沙、光等,又有生物部分:水草、小魚、微生物等,符合生態系統的概念.
(3)實驗一段時間後,如果B內的溫度比A內高,說明含有高濃度二氧化碳的氣體,能夠導致氣溫的升高,則可證明「溫室效應」會導致氣溫上升.
(4)為了減緩「溫室效應」,人類應倡導低碳生活.作為一個中學生,應當從自身做起.一、做「節能減排」的宣傳者;二、做「節能減排的實踐者」:①購買簡單包裝的商品,用布袋代替塑料袋②減少喝瓶裝水和飲料 ③隨手關燈,使用節能電器 ④重復使用紙張,雙面列印⑤外出時步行或乘坐公共交通工具 ⑥親近大自然,參加植樹造林活動.
故答案為:(1)A;一致(相同);
(2)生態系統;(3)高;
(4)隨手關燈、外出時步行或乘坐公共交通工具等(其他答案合理也可).
❸ 人類已能夠模擬一個與生物圈類似、可供人類生存的生態系統______.(判斷對錯
美國建於亞利桑那州圖森市以北沙漠中的生物圈2號是一座微型人工生態循環內系統,因把地球本身稱作生容物圈1號而得此名.它由美國前橄欖球運動員 約翰?艾倫發起,並與幾家財團聯手出資,委託空間生物圈風險投資公司承建,歷時8年,耗資1.5億美元..生物圈2號失敗的主要原因是:氧氣未能順利循環是導致生物圈二號失敗的重要原因.由於細菌在分解土壤中大量有機質的過程中,耗費了大量的氧氣;而細菌所釋放出的二氧化碳經過化學作用,被生物圈二號的混凝土牆所吸收,又打破了循環,致使氧氣含量下降,不足以維持研究者的生命.此外生物圈二號中降雨失控、多數動物滅絕、為植物傳播花粉的昆蟲全部死亡等也是生物圈二號失敗的原因此題考查的知識點是生物圈的范圍.解答時可以從生物圈的概念、范圍方面來切入.
故答案為:×
❹ 操作系統生態圈什麼意思現在操作系統都給美國壟斷。中國自己做個操作系其實不難(這話對嗎)。難就難
是的,做個系統難度不大,很多硬體資源的調度演算法已經很成熟地投入使用多年了。關鍵就是你做出來了沒人用,問題就出在沒有構建生態圈上。
這個生態圈可分為軟體生態和硬體生態,軟體生態指的是針對該操作系統而開發的各種軟體。要知道,運行在windows系統上的軟體是不能直接拿到蘋果的OS X系統下運行的。如果不用虛擬化技術模擬一套windows的運行時環境,就需要軟體開發商再針對蘋果系統另行開發一套同樣功能的軟體,對蘋果系統而言亦是如此。
簡單來說,你windows系統上的QQ安裝包是不能裝到蘋果的OS X系統上跑的,也不能裝到手機的安卓或iOS系統上。如果軟體廠商不願意針對你的系統來另行開發一套軟體,那麼你就算做出了一套運行穩定、響應速度快的系統,也沒人鳥你。
舉個例子,你新做一個電腦系統,要是軟體開發商不給你這個系統做QQ和辦公軟體,你還會去用嗎?你新做一個手機系統,軟體廠商不給你做微信這些APP你還會去用嗎?游戲開發商不給你的系統做游戲,你還能在這個硬體平台上娛樂嗎?單純一個操作系統很簡單,但沒有軟體生態圈來吸引用戶群體也是一堆廢品。當初微軟放任國內盜版windows系統橫行,先佔領電腦用戶群體的大多數,倒逼很多軟體開發商都往windows系統上做開發,反過來更多軟體的出現又促使更多用戶留在了windows平台上,軟體生態圈就這樣形成了。
除了軟體生態,像CPU這種核心硬體也是生態裡面的一部分。因為windows過去長期只做X86指令集的版本,反過來又讓英特爾CPU(英特爾是X86指令集的主要CPU生產商,AMD也是做X86的,但市場佔有率不高)連年大賣,wintel的組合長期統治PC行業,其他CPU和操作系統的組合很難撼動這個PC市場,倒是ARM指令集的CPU與安卓系統在移動終端上獨樹一幟。比如我國自主研發的龍芯CPU(注意,不是那個磨皮造假的漢芯,龍芯是合法購買了MIPS的指令授權過來再自己擴展的,CPU裡面的微架構都是自主設計的,漢芯是真的只磨了個皮),也是因為生態圈的問題一直沒能在國內推廣開來,沒法跟已經根深蒂固的wintel叫板,而龍芯總裁胡偉武也說龍芯可以做世界第一的CPU但沒人用,他們遇到的問題就是在生態圈上打不開局面,國內軟體廠商不願意做MIPS+Linux這種組合下的軟體,像聯想這種PC大廠也不願意給龍芯生產電腦硬體,他們都是不想放棄既有利益,而在這個前途未卜的平台上砸錢,既是人之常情,也是民族悲哀。
總之,不是我們做不出替代國外產品的東西,而是國外產品已經滲透到了我們大多數用戶的生活中,已經將用戶綁架在了他們的產品上,形成了現在的軟硬體生態圈。我們自己的產品目前還不能構建出自己的生態圈來與之抗衡,這也是我國信息產業要面臨的一項長期而艱巨的任務。
❺ 生物圈二號模擬的是什麼
生物圈二號
生物圈2號( 2)是美國建於亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態循環系統,因把地球本身稱作生物圈1號而得此名,它由美國前橄欖球運動員約翰•艾倫發起,並與幾家財團聯手出資,委託空間生物圈風險投資公司承建,歷時8年,耗資1 .5億美元。生物圈2號計劃設計在密閉狀態下進行生態與環境研究,幫助人類了解地球是如何運作,並研究在模擬地球生態環境的條件下,人類是否適合生存的問題。為了盡量貼近自然環境,該圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理區間,通過 一定的人工處理再利用。例如,實驗用的海水是將運進來的海水和淡水按照適當比例配製而成的。 這個實驗為什麼會失敗呢?科學家對此做出了總結:除了二氧化碳多、氧氣少、水循環失調等原因以外,生物種類關系的失調也是重要的原因。 原來,設計者雖然在「生物圈II號」內模擬了多種生態系統,但引進的生物卻主要是生產者,動物、真菌和細菌的種類和數量都較少。傳粉的昆蟲死去了,有些植物就只開花不結果了。由於動物的種類和適量減少了,植物很少恐怕還有比例不對的原因,在真的生物圈中平均每人所對應的大氣,水,植物等是那麼的廣闊,而二號呢?環境資源與人的比例嚴重偏小,就那點大氣,水,植物等,哪怕就是生活一個人也已嚴重不夠了,更何況是幾個人. 二氧化碳多、氧氣少是結果而非原因,二氧化碳多、氧氣少是因為植物相對太少了,不足以將人和植物自身產生的那麼多二氧化碳轉化並釋放氧氣.氧氣的消耗速度高於產生速度,而二氧化碳的產生高於消耗.
❻ 20世紀80年代,為了更好地研究生態系統,探討人類的生存環境,美國科學家們建造了一個模擬地球生物圈的實
生物圈是最大的生態系統,它為生物提供了營養物質、陽光、空氣、水、適宜的溫度和一定的生存空間等生存的基本條件,適合生物的生存,科學家將它稱為生物圈Ⅰ號.生物圈Ⅱ號是科學家模擬生物圈Ⅰ號建造的一個實驗基地,雖然科學家利用先進的技術想辦法提供了營養物質、陽光、空氣、水、適宜的溫度和生存空間等條件,但最後仍然以失敗告終,它用事實告訴我們,迄今為止,生物圈仍是人類和其它生物的唯一家園.
愛護環境,保護生物圈,需要我們從一點一滴做起,從身邊的小事做起.
一、積極參加植樹造林和愛鳥護鳥活動;
二、全家動員,全面加強環保節能的思想認識;
三、愛護動植物,保護動植物的生活環境;
四、節約每一張紙,使用再生紙和節約用紙,保護森林資源;
五、節約每一升油,減少空氣污染源;
六、每個家庭都應節約每一粒糧食,養成勤儉節約的好習慣;
七、少用一次性製品,保護地球環境和生態平衡;
八、自備購物袋,減少白色污染;
九、注意日常生活小細節.
1、燒菜做飯少用煤爐,改用液化氣,炒菜時不要等油熱得冒煙時才放菜,盡量減少空氣污染.
2、家中的陽台上多種花草盆景,經常打掃房間,經常曬被,保持家庭環境空氣清新怡人.
3、減少噪音污染,盡量減低說話或錄音機播放時的音量.
4、正確處理廢棄物,對生活垃圾進行分類,合理排放生活用水.
5、保護野生動植物,不吃野生動物,保護生態平衡.
6、奉勸家人、親友不吸煙,不隨意焚燒垃圾,維護家人身體健康,保持潔凈環境.
7、塑料瓶、廢紙等收集起來賣給收廢站,減少垃圾排放.
8、家中養的寵物要看管好,防止影響鄰居休息及糞便污染,維護和諧的生活社區和環境.
9、節約用水,努力減少水污染
讓我們積極響應倡議內容,攜起手來,從我做起,從每一個家庭做起,從一點一滴做起,保護環境,節約資源,善待地球,讓我們大家都自覺地來做環保節能的宣傳者和實踐者,為實現綠色可持續發展做出自己應有的貢獻.
故答案為:我們應該愛護動植物,保護動植物的生活環境,積極參加植樹造林和愛鳥護鳥活動.保護環境,防止環境污染,如不隨便亂仍廢舊電池、白色垃圾,不隨地吐痰、不要隨意堆放垃圾,拒絕使用一次性筷子,節約用水,植樹造林等.
❼ 美國的生物圈Ⅱ號(模擬地球自然生態系統),歷經兩年實驗終告失敗,它與生物圈號(地
答案D
模擬的自然生態系統結構比較簡單,規模很小,自動調節能力很小。
❽ 20世紀80年代,美國科學家模擬生物圈建造了「生物圈Ⅱ號」實驗基地,幾位科學家在裡面生活、工作,過著完
生物圈是指地球上所有的生物與其環境的總和.生物圈是一個統一的整體,是地球上最大的生態系統,是所有生物共同的家園.食物鏈和食物網中的各種生物之間存在著相互依賴、相互制約的關系.在生態系統中各種生物的數量和所佔的比例總是維持在相對穩定的狀態,這種現象叫做生態平衡.如果食物鏈或食物網中的某一環節出了問題,就會影響到整個生態系統,動物是消費者,是食物鏈中主要環節之一,在維持生態平衡中起著重要的作用;動物作為消費者,直接或間接地以植物為食,通過消化和吸收,將攝取的有機物變成自身能夠利用的物質.這些有機物在動物體內經過分解,釋放能量,同時也產生二氧化碳、尿液等物質.這些物質可以被生產者利用,動物排出的糞便或遺體經過分解者的分解後,也能釋放出二氧化碳、含氮的無機鹽等物質.可見,動物能促進生態系統的物質循環;自然界中的動物和植物在長期生存與發展的過程中,形成相互適應、相互依存的關系.動物能夠幫助植物傳粉,使這些植物順利地繁殖後代,如蜜蜂采蜜.動物能夠幫助植物傳播果實和種子,有利於擴大植物的分布范圍.如蒼耳果實表面的鉤刺掛在動物的皮毛上.
因此,「生物圈Ⅱ號」失敗的原因給我們怎的啟示是:生物圈是一個統一的整體,動物在生物圈中有著重要的作用,體現在維持生態平衡,促進生態系統的物質循環,幫助植物傳粉和傳播種子等方面.
故答案為:生物圈是一個統一的整體,動物在生物圈中有著重要的作用,體現在維持生態平衡,促進生態系統的物質循環,幫助植物傳粉和傳播種子等方面
❾ 二十世紀80年代哪個國家曾建成一個模擬地球生態系統的生物圈二號
生物圈2號(Biosphere 2)是美國建於亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態循環系統。