模拟生态圈
❶ 如何用算法模拟一个生物圈的进化过程
如何用算法模拟一个生物圈的进化过程
进化计算是基于自然选择和自然遗传等生物进化机制的一种搜索算法。与普通的搜索方法一样,进化计算也是一种迭代算法,不同的是进化计算在最优解的搜索过程中,一般是从原问题的一组解出发改进到另一组较好的解,再从这组改进的解出发进一步改进。而且在进化问题中,要求当原问题的优化模型建立后,还必须对原问题的解进行编码。进化计算在搜索过程中利用结构化和随机性的信息,使最满足目标的决策获得最大的生存可能,是一种概率型的算法。
一般来说,进化计算的求解包括以下几个步骤:给定一组初始解;评价当前这组解的性能;从当前这组解中选择一定数量的解作为迭代后的解的基础;再对其进行操作,得到迭代后的解;若这些解满足要求则停止,否则将这些迭代得到的解作为当前解重新操作。
以遗传算法为例,其工作步骤可概括为:
(1) 对工作对象——字符串用二进制的0/1或其它进制字符编码 。
(2) 根据字符串的长度L,随即产生L个字符组成初始个体。
(3) 计算适应度。适应度是衡量个体优劣的标志,通常是所研究问题的目标函数。
(4) 通过复制,将优良个体插入下一代新群体中,体现“优胜劣汰”的原则。
(5) 交换字符,产生新个体。交换点的位置是随机决定的
(6) 对某个字符进行补运算,将字符1变为0,或将0变为1,这是产生新个体的另一种方法,突变字符的位置也是随机决定的。
(7) 遗传算法是一个反复迭代的过程,每次迭代期间,要执行适应度计算、复制、交换、突变等操作,直至满足终止条件。
❷ 如图是某兴趣小组设计的模拟生物圈“温室效应”的实验装置.请回答:(1)A和B是一组对照实验,其中对照
(1)通过分析比较A、B两装置,发现惟一不同就是二氧化碳的浓度不一样,所以两实验装置为对照实验组,惟一变量为二氧化碳浓度;本实验探究的是高二氧化碳浓度对温度的影响,所以实验组为B组,起对照作用的是A组;作为模拟“温室效应”的一组对照实验,要保证变量的惟一性,尽量减少其他因素对实验结果的干扰,所以除了二氧化碳的浓度不同外,两个生态瓶中各种成分的量、大小等应尽量保持相同,这样得出的结论也令人信服.
(2)生态系统是指在一定的地域内,生物与环境所形成的统一的整体,生态系统包括非生部分和生物部分.装置中既有非生物部分:河水、泥沙、光等,又有生物部分:水草、小鱼、微生物等,符合生态系统的概念.
(3)实验一段时间后,如果B内的温度比A内高,说明含有高浓度二氧化碳的气体,能够导致气温的升高,则可证明“温室效应”会导致气温上升.
(4)为了减缓“温室效应”,人类应倡导低碳生活.作为一个中学生,应当从自身做起.一、做“节能减排”的宣传者;二、做“节能减排的实践者”:①购买简单包装的商品,用布袋代替塑料袋②减少喝瓶装水和饮料 ③随手关灯,使用节能电器 ④重复使用纸张,双面打印⑤外出时步行或乘坐公共交通工具 ⑥亲近大自然,参加植树造林活动.
故答案为:(1)A;一致(相同);
(2)生态系统;(3)高;
(4)随手关灯、外出时步行或乘坐公共交通工具等(其他答案合理也可).
❸ 人类已能够模拟一个与生物圈类似、可供人类生存的生态系统______.(判断对错
美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的生物圈2号是一座微型人工生态循环内系统,因把地球本身称作生容物圈1号而得此名.它由美国前橄榄球运动员 约翰?艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元..生物圈2号失败的主要原因是:氧气未能顺利循环是导致生物圈二号失败的重要原因.由于细菌在分解土壤中大量有机质的过程中,耗费了大量的氧气;而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用,被生物圈二号的混凝土墙所吸收,又打破了循环,致使氧气含量下降,不足以维持研究者的生命.此外生物圈二号中降雨失控、多数动物灭绝、为植物传播花粉的昆虫全部死亡等也是生物圈二号失败的原因此题考查的知识点是生物圈的范围.解答时可以从生物圈的概念、范围方面来切入.
故答案为:×
❹ 操作系统生态圈什么意思现在操作系统都给美国垄断。中国自己做个操作系其实不难(这话对吗)。难就难
是的,做个系统难度不大,很多硬件资源的调度算法已经很成熟地投入使用多年了。关键就是你做出来了没人用,问题就出在没有构建生态圈上。
这个生态圈可分为软件生态和硬件生态,软件生态指的是针对该操作系统而开发的各种软件。要知道,运行在windows系统上的软件是不能直接拿到苹果的OS X系统下运行的。如果不用虚拟化技术模拟一套windows的运行时环境,就需要软件开发商再针对苹果系统另行开发一套同样功能的软件,对苹果系统而言亦是如此。
简单来说,你windows系统上的QQ安装包是不能装到苹果的OS X系统上跑的,也不能装到手机的安卓或iOS系统上。如果软件厂商不愿意针对你的系统来另行开发一套软件,那么你就算做出了一套运行稳定、响应速度快的系统,也没人鸟你。
举个例子,你新做一个电脑系统,要是软件开发商不给你这个系统做QQ和办公软件,你还会去用吗?你新做一个手机系统,软件厂商不给你做微信这些APP你还会去用吗?游戏开发商不给你的系统做游戏,你还能在这个硬件平台上娱乐吗?单纯一个操作系统很简单,但没有软件生态圈来吸引用户群体也是一堆废品。当初微软放任国内盗版windows系统横行,先占领电脑用户群体的大多数,倒逼很多软件开发商都往windows系统上做开发,反过来更多软件的出现又促使更多用户留在了windows平台上,软件生态圈就这样形成了。
除了软件生态,像CPU这种核心硬件也是生态里面的一部分。因为windows过去长期只做X86指令集的版本,反过来又让英特尔CPU(英特尔是X86指令集的主要CPU生产商,AMD也是做X86的,但市场占有率不高)连年大卖,wintel的组合长期统治PC行业,其他CPU和操作系统的组合很难撼动这个PC市场,倒是ARM指令集的CPU与安卓系统在移动终端上独树一帜。比如我国自主研发的龙芯CPU(注意,不是那个磨皮造假的汉芯,龙芯是合法购买了MIPS的指令授权过来再自己扩展的,CPU里面的微架构都是自主设计的,汉芯是真的只磨了个皮),也是因为生态圈的问题一直没能在国内推广开来,没法跟已经根深蒂固的wintel叫板,而龙芯总裁胡伟武也说龙芯可以做世界第一的CPU但没人用,他们遇到的问题就是在生态圈上打不开局面,国内软件厂商不愿意做MIPS+Linux这种组合下的软件,像联想这种PC大厂也不愿意给龙芯生产电脑硬件,他们都是不想放弃既有利益,而在这个前途未卜的平台上砸钱,既是人之常情,也是民族悲哀。
总之,不是我们做不出替代国外产品的东西,而是国外产品已经渗透到了我们大多数用户的生活中,已经将用户绑架在了他们的产品上,形成了现在的软硬件生态圈。我们自己的产品目前还不能构建出自己的生态圈来与之抗衡,这也是我国信息产业要面临的一项长期而艰巨的任务。
❺ 生物圈二号模拟的是什么
生物圈二号
生物圈2号( 2)是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统,因把地球本身称作生物圈1号而得此名,它由美国前橄榄球运动员约翰•艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1 .5亿美元。生物圈2号计划设计在密闭状态下进行生态与环境研究,帮助人类了解地球是如何运作,并研究在仿真地球生态环境的条件下,人类是否适合生存的问题。为了尽量贴近自然环境,该圈中的土壤、草皮、海水、淡水均取自外界的不同地理区间,通过 一定的人工处理再利用。例如,实验用的海水是将运进来的海水和淡水按照适当比例配制而成的。 这个实验为什么会失败呢?科学家对此做出了总结:除了二氧化碳多、氧气少、水循环失调等原因以外,生物种类关系的失调也是重要的原因。 原来,设计者虽然在“生物圈II号”内模拟了多种生态系统,但引进的生物却主要是生产者,动物、真菌和细菌的种类和数量都较少。传粉的昆虫死去了,有些植物就只开花不结果了。由于动物的种类和适量减少了,植物很少恐怕还有比例不对的原因,在真的生物圈中平均每人所对应的大气,水,植物等是那么的广阔,而二号呢?环境资源与人的比例严重偏小,就那点大气,水,植物等,哪怕就是生活一个人也已严重不够了,更何况是几个人. 二氧化碳多、氧气少是结果而非原因,二氧化碳多、氧气少是因为植物相对太少了,不足以将人和植物自身产生的那么多二氧化碳转化并释放氧气.氧气的消耗速度高于产生速度,而二氧化碳的产生高于消耗.
❻ 20世纪80年代,为了更好地研究生态系统,探讨人类的生存环境,美国科学家们建造了一个模拟地球生物圈的实
生物圈是最大的生态系统,它为生物提供了营养物质、阳光、空气、水、适宜的温度和一定的生存空间等生存的基本条件,适合生物的生存,科学家将它称为生物圈Ⅰ号.生物圈Ⅱ号是科学家模拟生物圈Ⅰ号建造的一个实验基地,虽然科学家利用先进的技术想办法提供了营养物质、阳光、空气、水、适宜的温度和生存空间等条件,但最后仍然以失败告终,它用事实告诉我们,迄今为止,生物圈仍是人类和其它生物的唯一家园.
爱护环境,保护生物圈,需要我们从一点一滴做起,从身边的小事做起.
一、积极参加植树造林和爱鸟护鸟活动;
二、全家动员,全面加强环保节能的思想认识;
三、爱护动植物,保护动植物的生活环境;
四、节约每一张纸,使用再生纸和节约用纸,保护森林资源;
五、节约每一升油,减少空气污染源;
六、每个家庭都应节约每一粒粮食,养成勤俭节约的好习惯;
七、少用一次性制品,保护地球环境和生态平衡;
八、自备购物袋,减少白色污染;
九、注意日常生活小细节.
1、烧菜做饭少用煤炉,改用液化气,炒菜时不要等油热得冒烟时才放菜,尽量减少空气污染.
2、家中的阳台上多种花草盆景,经常打扫房间,经常晒被,保持家庭环境空气清新怡人.
3、减少噪音污染,尽量减低说话或录音机播放时的音量.
4、正确处理废弃物,对生活垃圾进行分类,合理排放生活用水.
5、保护野生动植物,不吃野生动物,保护生态平衡.
6、奉劝家人、亲友不吸烟,不随意焚烧垃圾,维护家人身体健康,保持洁净环境.
7、塑料瓶、废纸等收集起来卖给收废站,减少垃圾排放.
8、家中养的宠物要看管好,防止影响邻居休息及粪便污染,维护和谐的生活社区和环境.
9、节约用水,努力减少水污染
让我们积极响应倡议内容,携起手来,从我做起,从每一个家庭做起,从一点一滴做起,保护环境,节约资源,善待地球,让我们大家都自觉地来做环保节能的宣传者和实践者,为实现绿色可持续发展做出自己应有的贡献.
故答案为:我们应该爱护动植物,保护动植物的生活环境,积极参加植树造林和爱鸟护鸟活动.保护环境,防止环境污染,如不随便乱仍废旧电池、白色垃圾,不随地吐痰、不要随意堆放垃圾,拒绝使用一次性筷子,节约用水,植树造林等.
❼ 美国的生物圈Ⅱ号(模拟地球自然生态系统),历经两年实验终告失败,它与生物圈号(地
答案D
模拟的自然生态系统结构比较简单,规模很小,自动调节能力很小。
❽ 20世纪80年代,美国科学家模拟生物圈建造了“生物圈Ⅱ号”实验基地,几位科学家在里面生活、工作,过着完
生物圈是指地球上所有的生物与其环境的总和.生物圈是一个统一的整体,是地球上最大的生态系统,是所有生物共同的家园.食物链和食物网中的各种生物之间存在着相互依赖、相互制约的关系.在生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的状态,这种现象叫做生态平衡.如果食物链或食物网中的某一环节出了问题,就会影响到整个生态系统,动物是消费者,是食物链中主要环节之一,在维持生态平衡中起着重要的作用;动物作为消费者,直接或间接地以植物为食,通过消化和吸收,将摄取的有机物变成自身能够利用的物质.这些有机物在动物体内经过分解,释放能量,同时也产生二氧化碳、尿液等物质.这些物质可以被生产者利用,动物排出的粪便或遗体经过分解者的分解后,也能释放出二氧化碳、含氮的无机盐等物质.可见,动物能促进生态系统的物质循环;自然界中的动物和植物在长期生存与发展的过程中,形成相互适应、相互依存的关系.动物能够帮助植物传粉,使这些植物顺利地繁殖后代,如蜜蜂采蜜.动物能够帮助植物传播果实和种子,有利于扩大植物的分布范围.如苍耳果实表面的钩刺挂在动物的皮毛上.
因此,“生物圈Ⅱ号”失败的原因给我们怎的启示是:生物圈是一个统一的整体,动物在生物圈中有着重要的作用,体现在维持生态平衡,促进生态系统的物质循环,帮助植物传粉和传播种子等方面.
故答案为:生物圈是一个统一的整体,动物在生物圈中有着重要的作用,体现在维持生态平衡,促进生态系统的物质循环,帮助植物传粉和传播种子等方面
❾ 二十世纪80年代哪个国家曾建成一个模拟地球生态系统的生物圈二号
生物圈2号(Biosphere 2)是美国建于亚利桑那州图森市以北沙漠中的一座微型人工生态循环系统。