在南卡罗来纳州查尔斯顿的一所公立军事学院的Citadel 1上,教授了一个入门本科数学建模课程。本课程是数学专业的必需课程,也是其他STEM专业的选修课程。数学建模课程并不容易教书,因为它通常与其他领域或物理定律有关。此外,我们的学生通常会参加介绍性的微分方程课程,以学习在大二年内解决某些类型的微分方程的基本技能。但是,当他们参加数学建模班时,许多人可能已经忘记了他们一两年前学到的很多东西。因此,我们主要专注于向学生传授数学建模的基本概念和程序,并使用技术在课程中查找和分析解决方案。在本文中,我们介绍了我们如何在入门数学建模课程中教我们的学生,这是基本的捕食者 - 捕食者(Lotka-volterra)模型,通过使他们参与调整活动。在第2节中,我们讨论了用于构建基本捕食者模型的建模活动。要观察两个物种种群的定性行为,要求学生使用Euler的方法手工估算人口水平进行一些迭代,然后他们被要求使用软件执行更多迭代,这些迭代在第3节中介绍。下一个建模活动使学生参与表演
摘要如今,癫痫是慢性严重神经系统疾病之一。它已在大脑信号分析的帮助下被识别。借助电皮质学(ECOG),脑电图(EEG)记录大脑信号。来自大脑信号,大脑功能异常是一项更具挑战性的任务。传统系统正在消耗更多时间来预测异常的大脑模式。因此,在本文中,有效的生物启发的机器学习技术可用于以最大的识别精度从脑电图信号中预测癫痫发作。最初,通过将电极放在头皮上来收集患者脑图像。从大脑信号中,提取了不同的特征,这些特征在选择最佳特征的磷虾群算法的帮助下进行了分析。使用人工藻类优化的一般对抗网络处理所选功能。网络识别复杂和异常的癫痫发作模式。然后检查了讨论的最新方法的模拟结果。
摘要:访问南极洲的科学家和游客数量正在增加,尽管有环境保护管理框架,但一些沿海地区,特别是南极半岛地区,仍然受到塑料污染的影响。由于监测研究中使用的方法不同,关于微塑料(<5 毫米)出现的少量数据难以比较。然而,一些迹象正在出现,以指导未来的研究和实施环境协议。在南大洋的表层和地下水中,>300 µ m 的塑料碎片似乎很少,远少于研究船释放的油漆碎片。然而,在一些沿海科学站附近,较大塑料物品的碎裂和降解,以及个人护理产品和洗衣液释放到废水中的微珠和微纤维,可能会影响海洋生物。一些研究表明,通过长距离大气运输,其他大陆产生的塑料纤维可以沉积在南极洲。漂流的塑料碎片也可以穿越极地锋面,有可能将外来污染生物带入南大洋。海冰动态似乎有利于冰藻和南极磷虾吸收微塑料,它们是南极海洋食物网中的关键物种。南极磷虾显然具有在纳米级碎裂和排出摄入的塑料颗粒的能力。然而,大多数南极生物是特有物种,具有独特的生态生理适应能力以适应极端环境条件,并且可能对气候变化、微塑料和其他人为干扰造成的累积压力高度敏感。尽管迄今为止,微塑料和纳米塑料具有直接生物效应的证据有限,但我们的审查旨在提高人们对该问题的认识,并为了评估微塑料在南极洲的真正潜在影响,强调迫切需要填补在所有环境基质中检测微塑料的方法空白,并为科学站和船舶配备足够的废水处理装置,以减少微纤维的排放。
摘要:磷虾油是从南极海洋中的一只小甲壳类动物奎Krill提取的。,由于奎伯里(Krill Oil)的独特特性和多样化的健康益处,它受到了越来越多的关注。最近的经验和临床研究表明,它在防止一系列慢性病(包括炎症性肠病(IBD))的发展方面具有潜在的治疗益处。磷虾油富含长链N-3多不饱和脂肪酸,尤其是eicosapentaenoic和docosa-Hexaenoic酸,以及有效的抗氧化剂锦茶蛋白,从而有助于其治疗特性。磷虾油的健康益处的可能潜在机制包括抗炎和抗氧化剂作用,维持肠道屏障功能以及调节肠道菌群。本综述旨在概述磷虾石油及其生物活性成分对肠道炎症的有益作用,并讨论与磷虾油在IBD预防和治疗中的作用相关的分子机制的发现。
基于可再生能源的发展分布生成,以提高功率质量。依赖于天气和气候变化的风和太阳能发电机等可再生能源的可变性质对微网格的功率质量产生了影响。功率质量评估涉及许多指标;包括电压质量,电压不平衡,SAG得分和当前得分(当前THD)。良好的功率质量评估减少了电力系统中的能源损失,从而降低了高利润率。在这项研究中;描述了使用新型磷虾优化(NKHO)技术在混合微电网中进行的电压质量评估。在电压评估中使用NKHO进行混合微电网提供了优化微电网的控制和操作的强大而有效的方法,从而确保其可靠性并最大程度地减少其对网格的影响。所提出的技术可以识别敏感的总线和能量存储系统的最佳尺寸,以减轻电压下垂的影响。这项研究评估了在微电磁电压调控中的分数阶订单比例,积分和衍生物(FOPID)控制器的应用。使用MATLAB/SIMULINK环境开发了所提出的杂种微电网。
今年夏天,被分配到机动潜水和打捞部队 (MDSU) 1 的海军潜水员在世界上最偏远的地区之一 — — 北极圈的极地冰盖下接受了训练。海军首席潜水员 Zachary Hanson,MDSU-1 潜水长和他的团队登上西雅图的破冰船 USCGC Healy (WAGB 20),与美国海岸警卫队潜水员一起进行冰潜作业。在船上期间,汉森和他的团队还对他们随身携带的减压舱进行了培训。汉森说:“他们 [海岸警卫队] 没有减压舱,但他们正在得到一个。我们让他们使用我们的减压舱来完成海军研究局 (ONR) 的这次任务,我们还帮助培训海岸警卫队潜水员如何操作、维护和运输减压舱。” 像这样的联合训练行动有助于建立各军种之间的互操作性,并在北极圈这样具有挑战性的环境中创新新的战术、技术和程序。 ONR 和 Healy 的任务是观察北极冰层。他们使用配备多种设备的固定气象浮标来监测海洋、天气和冰层,以更好地了解北极环境、它对世界的重要性以及如何保护它。在任务期间,汉森了解了北极多样化的生物圈,这些生物圈维持着巨大冰盖上方和下方的生命。“大多数人会认为北极的冰层下不会有任何生命,但当我们在那里时,我们看到了水母和某种虾或磷虾,”汉森说。MDSU-1 团队是唯一有资格支持此类任务的团队。汉森和他的团队使用了旨在保护潜水员免受
数据收集。多亏了新技术,同时收集了数据和有效的数据管理,SEAME项目将使RWE能够整体考虑生态系统。接缝项目的一个目的是监视通常不受传统监测程序排除的海洋生态系统的关键组成部分,例如小型浮游植物(微观藻类)和浮游动物(例如,磷虾),在喂养大型动物中起着至关重要的作用。此外,将测量一系列物理参数,例如温度,盐度和氧气,以解释物种分布和丰度的任何可能变化。部署更环保的监测技术联合项目将研究与当前监测技术相比,创新技术如何使监视较低和更可持续。通常使用飞机和船只来监测鸟类和哺乳动物,但接缝靶标则用配备了基于AI的相机系统的无人机代替这些方法。接缝还将收集水样并分析环境DNA。基于AI的鱼类视频监测将使用自动水下车辆进行。两种方法都将替代使用网的传统手段对鱼进行采样,从而使整个过程的侵入性降低。该计划是在专用的在线公共平台上共享结果。将风电场运营和环境监测结合在一起,所有测试将在RWE的Kaskasi Offshore Wind Farm(位于德国Heligoland岛海岸35公里处)进行。领导海洋科学家将与著名合作伙伴合作贡献他们的专业知识,包括赫尔姆霍尔兹(Helmholtz (DFKI)。总安装容量为342兆瓦,风电场能够为大约40万德国房屋提供绿色电力。从Heligoland提供了一个专门的RWE团队,可以有效地监视和维护风电场,并为Seame项目提供支持。
藻类品种包括海藻,池塘浮渣和海带都来自同一个家庭。这些生物的植物样特征如叶绿体,可以进行光合作用的LIK植物。有些藻类还鞭毛和中心藻,在饲料习惯方面,它们与动物更相似。藻类范围从微小的单细胞生物到大型多细胞类型,它们生活在各种环境中,包括盐水,淡水,湿土或潮湿的岩石。较大的藻类物种通常被称为简单的水生植物。硅藻是盐水环境中最丰富的浮游生物类型,人数超过金棕色藻类。没有细胞壁,硅藻具有称为浮雕的二氧化硅壳,其形状和结构取决于物种。金棕色藻类虽然不太常见,但被称为纳米膨胀,仅由50微米的细胞组成。消防藻类,也称为鞭毛藻,是单细胞的,当它们大量盛开时会引起红潮,在海洋中以红色的色调出现。某些吡咯烷物种是生物发光的,导致水在夜间发光。鞭毛藻是有毒的,会产生可破坏人和其他生物体肌肉功能的神经毒素。与鞭毛藻类似的Cryptomonads也可能会产生有害的藻华,将水变深褐色或红色。netrium desmid是在淡水和盐水环境中发现的单细胞绿藻类的顺序,在具有对称结构的长丝状菌落中生长。绿藻主要居住在淡水中,但也可以在海洋中找到。F.E.它们具有由纤维素制成的细胞壁,并含有叶绿体,使它们可以进行光合作用。多细胞种类的绿藻形成菌落,从四个细胞到几千个细胞。用于繁殖,一些物种与一个鞭毛一起游泳的非运动型植物孢子或Zoospores。绿藻类的类型包括海莴苣,马毛藻和死者的手指。红藻通常在热带海洋位置发现,生长在珊瑚礁等实心表面或附着在其他藻类上。它们的细胞壁由纤维素和各种碳水化合物组成。红藻通过产生由水流携带的单孢子直至发芽的单孢子。他们还经历了有性繁殖和几代人的交替。不同种类的红藻形成不同的海藻类型,例如以其优雅的外观而闻名的plumaria elegans。海带是在水下海带森林中发现的一种棕色藻类。棕色藻类是最大的藻类类型之一,由在海洋环境中发现的各种海藻和海带组成。它们具有分化的组织,包括锚固器官,浮力的空气口袋,茎,光合器官以及产生孢子和配子的生殖组织。棕色藻类的生命周期涉及世代的交替。一些棕色藻类的例子包括萨尔加苏姆杂草,岩藻和巨型海带,它们的长度最高可达100米。黄绿色藻类是藻类的最少种类的类型,只有几百种,它们是单细胞生物,具有由纤维素和二氧化硅制成的细胞壁。藻类是具有类似于植物的特征的生物。它们最常见于水生环境中,藻类有七种主要类型,每个藻类具有不同的特征。绿藻通常生活在淡水中,而红绿色藻类则生活在新鲜和盐水环境中。本文解释了藻类的不同类型,包括它们的独特特征和栖息地。它还讨论了藻类作为包含植物样特征并具有光合作用的生物的重要性。藻类的大小差异很大,范围从单细胞到大型多细胞物种,并且可以在不同的水生环境以及潮湿的表面上找到。与较高的植物不同,它们没有根,茎,叶或花朵,并且缺乏血管组织。藻类作为主要生产者在水生生态系统中起着至关重要的作用,它是盐水虾和磷虾等各种海洋生物的食物来源。他们通过性和无性恋方法繁殖,一些物种经历了世代的交替。繁殖方法通常取决于温度,盐度和营养供应性等环境因素。Fritsch分类藻类基于色素沉着,thallus结构,储备食品,鞭毛和繁殖方式。藻类的两种主要类型是叶绿素(绿藻)和Phaeophyceae(棕色藻类)。叶绿素科包括约7,000种,主要在具有海洋形式的淡水环境中发现。他们通过性,无性和营养方法繁殖。它们表现出各种结构,例如单细胞,殖民地,丝状和管状形式。绿藻由于含有不同颜料的叶绿体而能够进行光合作用。它们的颜色范围从黄绿色到深绿色,它们具有线粒体,带有平坦的Cristae,中央液泡和由纤维素和果胶制成的细胞壁。Phaeophyceae由大约2,000种生活在海洋环境中。它们的特征是由于高水平的岩甘氨酸而引起的棕色着色,这是诸如Chl-A,C,Carotenes和Xanthophylls之类的光合色素的另一种存在。他们的植物体被分为固定的锚固,长期存在的stipe,lamina或frond可能是一年。海带或海藻在这一组中是显着的较大形式,其中一些物种达到了相当大的尺寸,例如大环(30-60m),使其成为最大的海洋植物。这些藻类包含由纤维素和藻类等多糖制成的细胞壁,纤维素和藻类酸是一种复杂的多糖,有助于保护它们免受各种环境因素的侵害。棕色藻类包含锚定器官,茎,光合器官以及发展孢子和配子的生殖组织。,他们以拉米那肽和甘露醇的形式保留食物,如在拉米那尼亚,大环,内囊等物种等物种中所见。红色藻类具有植物蛋白酶和植物素色素,使它们的颜色显得红色,尤其是在更深的水域中。这些生物可以由于这些色素而吸收蓝绿色的光谱,从而使它们在更大的深度繁殖。一个例子是液泡。大多数红藻是光自人营养的,但有一些例外,例如Harveyella,它生活在其他红藻类上。它们的细胞壁由纤维素,果胶和硫酸化植物胶体(如琼脂)组成。红藻中的thallus组织可以从单细胞到类似蕾丝的结构不等。这些生物可以保留食物为佛罗里达淀粉,在Gonyostomum和Chattonella等物种中发现。黄绿色藻类是最少的多产量,只有450-650种。它们主要是单细胞的,具有纤维素 - 硅细胞壁,用于运动的鞭毛以及缺乏某些色素的叶绿体。Xanthophyceae通常形成细胞的小菌落,并具有用于运动的鞭毛。他们将食物保留为脂肪,主要是在具有盐水适应的淡水环境中发现的。他们的性繁殖很少见。菊科是单细胞或殖民地鞭毛物,包括各种类型的球形,衣壳,丝状,丝状,变形虫,质子和实质形式。大约12,000种菊科,主要是居住在淡水环境中,其中一些在盐水栖息地中发现。这些微生物的特征在于诸如叶绿素A,P-胡萝卜素和叶黄素等色素。黄金藻类以脂肪的形式存储能量,很少经历有性繁殖,并产生称为囊肿的专门静息细胞。运动形式具有一两个不同类型的鞭毛:金属丝或鞭打。chrysocapsa,lagynion,ochromonas,chrysamoeba是金藻的例子。例子包括气旋,thalassiosira,Navicula和Nitzschia。接下来,芽孢杆菌科(硅藻)由约12,000至15,000种。这些微生物在显微镜下显示为鼓形细胞,并带有一些形成的链。硅藻以脂肪的形式存储能量,并经历广泛的有性繁殖。它们具有由果胶和二氧化硅组成的硅化细胞壁,存在于淡水,海洋和陆地环境中。隐藻科是单细胞鞭毛形式,约有200种。在光学显微镜下,它们以红色或红色颜色的逗号形细胞出现。Cryptophyceae以淀粉的形式存储能量,具有由纤维素组成的细胞壁,并具有两个不等的鞭毛。罕见的异恋性繁殖发生在这些生物体中,居住在淡水和海洋环境中。例子包括plagioselmis,falcomonas,rhinomonas,teleaulax和chilomonas。Dinophyceae是大约200种的运动单细胞生物。他们的主要色素包括叶绿素a和c,β-胡萝卜素和叶丁香。罕见的异恋性繁殖发生在这些生物中,这些生物主要居住在海洋环境中,但有些存在于淡水中。Dinophyceae以淀粉或脂肪的形式存储能量。例子包括Alexandrium,Dinophysis,Gymnodinium,Peridinium,Polykrikos,Noctiluca,Ceratium和Gonyaulax。叶绿素科是具有鲜绿色色谱和过量叶丁香的单细胞生物。他们以脂肪的形式存储能量,并具有双足动动物形式。这些微生物仅居住在淡水环境中。euglenineae是具有光合色素的运动单细胞或殖民地生物,例如叶绿素a和b,β-胡萝卜素和木蛋黄酱。他们以淀粉或脂肪的形式存储能量,并具有类似于微观动物的裸纤毛生殖器官。有性繁殖尚未得到这些生物的明确证明。尤格伦氨酸中不存在细胞壁,其中一种或多种金属丝类型。一个例子是Euglena。最后,蓝藻科或粘菌科(蓝绿色藻类)由单细胞,殖民地或多细胞体组成,具有原核核和双膜性线粒体和叶绿体。这些微生物居住在各种环境中,并具有多种特征。颜料在蓝藻科的独特蓝色中起着至关重要的作用,植物蛋白蛋白是主要的贡献者。这组藻类缺乏运动阶段,而以氰基雄雄或粘菌糖淀粉的形式存储食物。它们的细胞壁由果胶或纤维素组成。在许多蓝绿色藻类物种中常见的独特特征,例如“假”分支和杂环。在蓝菌科中没有有性繁殖,无处不在,到处都可以找到。这些生物的例子包括Nostoc,振荡器,Anabaena,Lyngbya和Plectonema。藻类是主要生产者,利用叶绿素A和B进行光合作用,并且具有确定其颜色的各种色素。藻类通常被错误地考虑到植物或生物。然而,某些物种可以产生有毒的花朵,例如红潮,蓝绿色藻类和蓝细菌,对人类健康,水生生态系统和经济构成重大威胁。藻类有多种类型的藻类,包括绿藻(绿藻),Phaeophyceae(棕色藻类),rohodophyceae(红藻类),Xanthophyceae(黄绿色藻类)和氰基藻科和粘液菌科或粘粒细菌(蓝绿色藻类)。这些生物可以大致分为三个大藻类:棕色藻类,绿藻和红藻。