生态系统的信息传递

生态系统的信息传递 生态系统的信息传递范文第1篇 1.教材分析 "生态系统的信息传递"是新教材必修3第五章第4节的内容。研究生态系统的信息传递是生态学新的研究领域,在生态系统中,信息传递的方式多种多样,它的作用与物质循环、能量流动一样,都是把生态系统各组分联系成一个整体,并且有调节生态系统稳定性的作用。但是目前人们只能模糊地认识自然界的这种"对话",这一领域尚有许多问题有待发现和深入研究

生态系统的信息传递

生态系统的信息传递范文第1篇

1.教材分析

"生态系统的信息传递"是新教材必修3第五章第4节的内容。研究生态系统的信息传递是生态学新的研究领域,在生态系统中,信息传递的方式多种多样,它的作用与物质循环、能量流动一样,都是把生态系统各组分联系成一个整体,并且有调节生态系统稳定性的作用。但是目前人们只能模糊地认识自然界的这种"对话",这一领域尚有许多问题有待发现和深入研究。所以学好本节课,可以使学生就生态系统方面有关知识得到进一步扩展。

2.教学目标

2.1 知识目标

(1)举例说出生态系统中的信息传递;

(2)说出信息传递在生态系统中的作用;

(3)描述信息传递在农业生产中的应用。

2.2 能力目标

(1)培养分析资料得出信息的能力;

(2)知识迁移,利用所学的知识进行实验设计的能力。

2.3 情感目标

(1)了解生态系统中多种多样的信息传递,感受生命世界的多姿多彩;

(2)关注信息传递在农业生产中的应用。

3.教学重点

(1)生态系统中信息的种类;

(2)信息传递在生态系统中的作用

4.教学难点

信息传递在生态系统中的作用[1]

5.教学方法

启发式,讲述法,讨论法。

6.课时安排

1课时

7.教学过程

导入播放手机短信铃声

提问:谁能描述一下手机短息传递的大概过程?

学生回答:手机编辑信息,发出信息,由信号中转站传送到接收者的手机上。

总结信息传播的一般过程:信源产生信息信道传输信息信宿接收信息

讲述:在人类社会中,信息往往以文字、图像、图形、语言、声音等形式出现。在生态系统中,生物之间、生物与无机环境之间也存在着信息传递,生态系统中的信息传递又是如何进行的呢?这节课一起来探讨一下第4节 生态系统的信息传递。

板书第4节 生态系统的信息传递

展示幻灯片展示生态系统中信息传递的实例

7.1 蜜蜂利用舞蹈传递信息的图片

提问:谁能给大家介绍一下与这幅图片相关的知识?

学生回答:蜜蜂在找到蜜源后,可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源信息:圆圈舞表明蜜源较近,大约在距蜂箱百米以内;摆尾舞的意思是,蜜源在百米之外的远处,究竟距离多远与摆尾的速度有关。

7.2 雌性蛾类分泌性外激素吸引雄蛾

介绍:雌性蛾类能分泌性外激素,吸引雄性个体前来交配。

课外知识科学家做过一个实验,他让若干女人去闻一群男人穿了一周的数件T恤。结果,绝大部分女人都选择了自己的丈夫或者情人的衣服,觉得"很好闻"。

7.3 短日照植物开花

介绍:信息传递不仅存在于生物与生物之间,也存在于生物与无机环境之间。比如,植物有长日照植物和短日照植物,当植物感受到日照时间长短的变化后就开始开花,这里,自然界就通过日照时间长短的变化向植物传递了季节变化的信息。

问题:还知道哪些生态系统中信息传递的例子?

提示:从日常生活中观察到的各种现象,或者平时各种书籍报刊中了解的知识中回顾。

启发学生积极思考,自由发言。

引导:为了学习和研究的方便,如何对这许许多多的信息传递的事例进行归类?

学生思考,发言。

引导:根据传递信息的载体的性质,可以分为物理信息、化学信息和行为信息。

阅读教材P105-P106,完成表格

信息类型信息载体来源

判断信息属于哪种类型,关键看传递信息的载体的性质。

知识应用:鸟类鸣叫;孔雀开屏;蓟的刺;植物开花;

青蛙冬眠;狗通过尿液找到来路;

属于物理信息的有: 属于化学信息的有:

属于行为信息的有:

分析资料:请分析书P106-107的资料,思考:

(1)通过资料1和2,你能得出什么结论?

生命活动的正常进行,离不开信息的作用;

(2)通过资料3你能得出什么结论?

生物种群的繁衍,离不开信息的传递;

(3)通过资料4和下面资料5你能得出什么结论?

信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。

补充资料5:

狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔,兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

根据资料5,分析信息传递的特点

双向传导

小结:信息传递存在于生态系统的各种成分之间,把生态系统的各个组成部分联系成一个整体,而且具有调节生态系统稳定性的作用。

巩固练习:

生态系统的信息传递不可能发生在

A.多细胞生物体的细胞与细胞之间

B.种群内部个体与个体之间

C.种群与种群之间

D.生物与无机环境之间

知识迁移:如果你是一个农场经营者,种植了一些粮食作物,栽培了多种果树,同时还饲养着优质的家禽、家畜等。你将利用哪些与信息传递有关的措施来提高各类农畜产品的产量?

学生自由发言

能力训练:设计实验:证明雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾。

引导学生自由发言、探讨、相互评价。

生态系统的信息传递范文第2篇

[关键词]信息服务系统 信息传递模式 信息交互 信息反馈

[分类号]G250.7

信息技术的发展使得信息系统具备越来越复杂的社会系统特征。计算机技术、网络技术和现代通信技术将人、资源、设备等各种社会系统要素联系在一起;数据挖掘、知识发现、语义网等技术拓展了人类的信息处理和交流能力;分布应用集成、SOA、网格等协同服务技术使信息系统具备实现社会协作机制的能力。相应地,在信息服务系统的信息传递与交流的过程中,信息系统扮演着双重角色:一是信息传递的媒介、信道,为信息传递与交流提供支持;二是充当信息传递与交流的认知主体和发起者(如智能),主动提供服务。

用户是信息系统的认知主体和信息传递的发起者而不仅仅是被动的信息接收者。在传统的信息传递模型中,用户被视为被动的信息接收者,信息系统语法、规则与接口设计很少考虑用户的信息需求本身,用户需要去适应系统语法与规则的要求。但是,用户访问信息系统,往往是需要消解某种不确定性或问题状态,或完成某个工作任务,通常不是通过一次查询、一种访问方式或途径就能解决的,需要更加复杂的系统交互,要求将用户作为信息系统的一部分加以考虑,把用户作为信息系统的认知主体和信息传递与交流的发起者,设计相应的用户交互和反馈机制。

分布式环境下信息服务系统信息传递机制设计的基本要求主要体现在两个方面:重新定位信息系统在信息传递中的角色;重新定位用户在信息系统和信息传递中的角色。这意味着,研究和设计信息服务系统信息传递机制需要考虑的基本传递模式包括三个方面:传递、交互和反馈,应该考虑的要素则包括:传递对象的内容组织、传递主体和客体、传递的方向与路径等。

1 传递维

当我们讨论信息传递时,首先需要明确的基本要素是信息传递的主体和客体。信息传递的主体和客体是认知,可以是人,也可以是信息系统,或其他“能从周围世界分离出信息的实体”。这里,我们实际上把信息系统和用户看作一个分布式系统的两个独立的、各自具有认知能力的信息处理子系统。由此,我们对信息传递产生了三种理解,当传递的主体和客体都是人而信息系统只充当传递的媒介时,称其为信息交流,如即时通讯工具;当传递的主体和客体是人和信息系统时,称其为信息发现,如信息检索、信息过滤;传递的主体和客体均为信息系统时,称其为信息交换。

1.1 线性传递与迭代式传递

线性传递反映的是以系统为中心的设计思想,其理论基础是信息传递模型论。在这种模式下,信息被看作具有客观属性的对象,信息系统的任务是准确地描述这些对象,并提供相应的接口。其内在假设是用户能够理解并按照系统设定的语法准确描述自己的信息需求,并且用户的信息需求在与系统的交互过程中是不变的。线性传递是从信息系统到用户的单向传递,早期的数据库系统和文献系统皆属此类,基本不提供任何相关反馈功能。

所谓迭代式传递即交互式传递,反映的是以用户为中心的设计思想,其理论基础是认知观点:信息传递过程就是用户不断与系统交互的过程,用户的信息需求在与系统的交互过程中会不断发生变化,因为获得新信息会使用户的认知状态发生改变,相应地,用户的知识需求状态(ASKs)也会发生变化,因而系统需要提供相应的反馈机制来发现新信息对用户的影响,进而捕获用户信息需求的变化。“迭代”说明信息系统与用户之间存在双向的信息流,主要表现为“输出一反馈”的循环过程。

1.2 单向传递与双向传递

单向传递是线性传递的基本特征。单向传递意味着系统只是传递信息的工具、媒介,用户只是被动的信息接收者。双向传递反映了信息系统传递机制设计由以系统为中心转向以用户为中心,是迭代式传递的基本特征。更为重要的是,双向传递强调信息系统的认知功能和用户在信息传递过程中的主导地位。这种认知功能通过系统与用户之间的交互以及挖掘用户与系统之间的交互信息实现。从这个意义上讲,线性传递是实现信息交流、信息发现和信息交换的基本系统功能。但是,完整的信息发现过程需要系统提供双向的信息传递机制。

1.3 自适应传递与用户事件驱动传递

根据信息传递活动的启动机制,信息传递包括两种基本模式:自适应传递与用户事件驱动传递。

所谓自适应传递,也称主动传递、基于推技术的传递或条件事件驱动传递。在这种传递模式中,信息系统充当认知(传递主体),以条件事件和触发事件为启动机制。条件事件用于描述用户(传递客体)的状态或者说预测用户的信息需求,触发事件用于捕获信息源的变化,包括时间触发事件、信息变化事件、用户交互事件。信息系统的认知和传递主体角色主要由各种任务实现。如信息过滤系统和信息推荐系统中以用户模型或用户聚类模型为条件事件,以“新”信息对象为触发事件。“新”信息是一个相对概念,可以是新进入信息集合的信息(无条件信息变化事件),如某个新闻事件的后续报道文章,也可以是同类用户发现而当前用户未发现的信息对象(有条件信息变化事件),如协作过滤和推荐系统。资源发现与服务发现则是以用户交互为触发事件的自适应传递。

所谓用户事件驱动传递,也称被动传递、基于拉技术的传递或目标事件驱动传递。在这种传递模式中,用户充当认知(认知主体),以用户信息需求与信息系统信息集合之间的信息流为启动机制。触发事件是用户的直接意图、工作任务、异常知识状态等不确定性状态。这是信息检索系统的主要传递模式,即用户向系统提交查询,系统对查询表示与文献表示进行比较,将相关的文献提供给用户。用户充当认知意味着信息传递是由用户的主动信息行为驱动的,因此,用户利用超文本或其他导航结构浏览信息,用户访问博客系统、问答系统、维客、论坛等也属于此类传递模式。

对复杂的信息服务系统而言,如数字图书馆、elearning系统、知识社区等,有两个基本问题需要解决:信息量的不断膨胀与用户信息需求的有限性之间的矛盾,用户信息需求的复杂性与用户认知能力的有限性之间的矛盾。第一个方面的问题意味着系统作为认知,必须能够跟踪、监测系统信息资源空间以及用户信息需求的变化,预测用户的信息需求,将相关信息提供给用户而屏蔽无关信息;第二个方面用户信息需求的复杂性主要表现为多样性和变化性,用户信息需求的多样性要求系统根据用户的主动信息行为和用户期

望的系统支持设计不同的传递模式;用户信息需求的变化性则要求系统在不同交互阶段提供不同的传递模式。因此,越来越多的信息服务系统倾向于组合使用条件事件驱动和用户事件驱动两种传递方式。

2 交互维

信息传递的实现总是依赖于一定的信道,即信息在各种信息载体或信息对象之间的流动及其流动的方式。信息交互是一种复杂的交互过程,涉及用户、信息内容、信息系统等多方面因素,取决于用户的认知状态和信息处理能力、信息内容的语义和结构、信息系统的特性。同时,信息交互是一个迭代式交互过程,在这个过程中,存在三类双向交互,如图1所示:

其中,用户与系统之间的双向交互,在于发现用户信息需求变化过程中的信息流,通过捕获系统输出信息对用户信息行为的影响实现。系统与内容之间的双向交互,在于揭示系统信息集合的信息对象之间的信息流并用相应的结构体系加以组织、如索引、词表、数据仓库等。用户与内容之间的双向交互,在于发现信息内容与用户信息需求之间的信息流。

Colleen和Belkin建立了一个描述信息交互活动的分面分类系统,如表1所示:

该分类系统由五个主分面组成,每个主分面之下又包括若干子分面。其设计思想是“利用主分面和子分面的不同组合描述和表征复杂信息交互活动”。因此,该系统可以用于信息交互活动分析,进而用于信息检索系统乃至信息服务系统设计以及信息检索与服务技术选择。该分类系统为我们抽象信息服务系统的交互活动提供了一个很好的描述框架。下面以博客系统和信息过滤系统的信息交互为例加以说明:

2.1 博客系统信息交互

博客系统是一种新兴的个人知识管理工具和在线信息交流工具。涉及的主要信息活动包括:信息创建、、组织、更新、链接、订阅、评价等。用表1所述分类表可描述为:

・信息行为面:信息创建、、组织、修改、链接、订阅、评价、…

・交互的对象面:

层次:信息、元信息

媒介:图像、文本、…

数量:一个对象、对象集合

・通用交互维度面:

信息对象:部分一整体

系统性:随机的一系统的

程度:选择的

・交互标准面:时间、主题、…

2.2 过滤系统信息交互

信息过滤是以信息系统为认知,以满足用户长期兴趣需求为目标的一种信息路由选择机制。信息过滤与一般信息检索过程的最大区别主要体现在两个方面:它需要预测、评价、修正用户的信息需求,构造预定义的查询;检索执行的范围是信息集合新增的信息对象。信息过滤技术主要应用于定题服务、信息提醒、信息推送与推荐等主动信息服务领域。用表1所述分类表可描述如下:

・通信行为面:

媒介:文本、多媒体、…

模式:中介

映射:一对一、一对多、…

・信息行为面:

预测、评价、修改

访问:

方法:搜索

模式:描述

・交互的对象面:

层次:信息、元信息

媒介:图像、文本、…

数量:一个对象、对象集合

・通用交互维度面:

信息对象:部分一整体

系统性:随机的

程度:选择的

・交互标准面:主题、动机、意图…

在这里我们增加了一个分面:通信行为面。这是由信息过滤系统的“路由”特性及系统的认知角色决定的。另外,尽管colleen和Belkin的信息交互分面分类系统在设计信息行为面时并没有列示“过滤”子分面,但他们指出该分面是可以扩展的(其他分面亦如此),唯一的要求是同级子分面之间应该具有互斥性。当我们利用该系统建立具体的交互模型时,这一点尤为关键。如在分布式环境下,信息行为面还可以增加一个“发现”子分面,以描述资源发现和服务发现等信息行为。

3 反馈:第三反馈理论

在信息传递过程中,会产生大量包含其他“信息”的信息。也就是说,在用户与信息系统交互的过程中,会产生大量反映或部分反映用户信息需求以及信息需求变化的信息,如用户进行相关判断、阅读、下载、收藏某篇文献或浏览某个网页,甚至用户的交互过程、浏览路径、检索历史等交互信息都在一定程度上反映用户的信息需求及其变化。系统与用户交互信息包含或部分包含用户信息需求信息,是信息服务系统反馈机制设计的理论基础。

反馈研究是信息交互研究的重要内容,对于构建系统用户模型和交互模型有着十分重要的意义。在信息科学领域,关于反馈的研究主要集中在信息检索领域,spink称之为继“控制论反馈理论”、“社会反馈理论”之后的“第三反馈理论”,足见反馈研究与设计的作用。在他看来,控制论反馈理论和社会反馈理论对不同信息检索方法与模式的形成与发展有着深刻的影响,分别产生了两种反馈设计模式:传递反馈和交互式反馈。

传递反馈是传统信息检索系统反馈机制设计的基本思路,即反馈是IR系统的一项功能:IR系统的输出或系统反馈。系统反馈的观点把反馈视为线性的信息传递,而不是反馈循环过程,对信息的理解与控制论反馈理论相同,即负反馈或负熵的概念。系统反馈的主要应用是查询重构和自动相关反馈技术,其基本理论假设是用户的相关判断或智能相关判断为构造精确描述用户信息需求的查询提供补充信息。

交互式反馈更重视从社会反馈理论中吸收营养,主要包括社会交流理论和人机交互研究,更强调正反馈的作用,认为反馈是一种迭代式的交互过程或反馈循环,需要考虑包含用户、信息表示、系统甚至交互过程本身在内的多种交互因素和多种反馈类型的影响。交互式反馈意味着以系统“中间”输出结果为反馈源设计多种反馈机制,如基于用户相关判断(显式反馈)和用户信息选择行为(隐式反馈,如访问路径、点击、收藏等)的相关反馈,基于用户评价的量值反馈、策略反馈等。

Sspink从五个方面对三种反馈理论之间的关系进行了分析和比较,为我们剖析信息系统的信息传递机制和反馈机制提供了分析工具,如表2所示:

4 结论

生态系统的信息传递范文第3篇

关键词:快递系统;无人机;调度策略

中图分类号:TP399

随着网购、电子商务的迅猛发展,电商日益膨胀的需求和传统快递业相对滞后的发展之间的矛盾越来越突出。网购订单的飞速增长给快递业带来了巨大的压力,庞大的订单量成为了不少电商企业“甜蜜的负担”,快递业在未来几年面临着“爆仓”的风险;同时,快件的人工投递也存在着较大的延误率、损毁率和丢失率,以至于快递投诉率逐年上升;此外,传统快递还存在着运营成本、管理成本、人力成本过高,竞争激烈等诸多问题。以上现状正迫切的需要转变快递业的生产方式,快递市场需要更加现代化的送件系统[1]。

2013年9月顺丰快递在东莞进行了无人机投递测试,无人机内置导航系统,由人工设定目的地和路线,误差2米。顺丰无人机并不面向于个人客户,而是往返于配送点之间的货物运输机,而无人机负重的限制似乎很难为顺丰快递系统带来明显的优势。同年12月亚马逊CEO介绍了该公司的一项无人机计划,名为Prime Air,计划利用无人机运送小型包裹,派件用时只需30分钟,无人机可飞行16公里,运送重量小于2.26公斤的物品,投递方式为“庭院投递”和“降落伞投递”。而这种投递方式很难应付交付密集的大城市以及庭院稀少的中国式的住宅区,而通常快递业务的瓶颈正是在交付密集的区域。

本文对快递的自动化、无人化进行了研究,设计了一套自动化无人机快递系统,利用无人机代替传统的快递员投送快递。用户通过自助快递柜投递或收取快递,快递柜和无人机通过对接装卸快递,无人机由调度中心控制往返于不同的快递柜之间运送快递。该系统的实现旨在转变快递业的生产方式,提升快递服务能力和降低成本,这将会对快递行业的发展起到促进作用[2]。

1 系统设计方案

1.1 系统体系结构

本文研究设计了一套自动化的快递系统,快递的收发投递均通过无人机、自助快递柜以及调度中心等单位的协同工作进行完成。系统核心模块包括:快递无人机、自助快递柜、快递盒、快递集散分点、快递集散基地以及区域调度中心。无人机快递系统体系结构如图1所示:

图1 无人机快递系统体系结构图

上图中的核心模块主要功能如下:

1.1.1 快递无人机

无人机采用八旋翼飞行器,配有GPS自控导航系统[3]、iGPS接收器、各种传感器以及无线信号发收装置。无人机具有GPS自控导航、定点悬浮、人工控制等多种飞行模式,集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计、气压高度计等多种高精度传感器和先进的控制算法。无人机配有黑匣子,以记录状态信息。同时无人机还具有失控保护功能,当无人机进入失控状态时将自动保持精确悬停,失控超时将就近飞往快递集散分点[4]。

无人机通过4G网络和无线电通信遥感技术与调度中心和自助快递柜等进行数据传输,实时的向调度中心发送自己的地理坐标和状态信息,接收调度中心发来的指令,在接收到目的坐标以后采用GPS自控导航模式飞行,在进入目标区域后向目的快递柜发出着陆请求、本机任务报告和本机运行状态报告,在收到着陆请求应答之后,由快递柜指引无人机在快递柜顶端停机平台着陆、装卸快递、以及进行快速充电。

无人机在发出请求无应答超时之后再次向目的收发柜发送请求,三次超时以后向调度中心发送着陆请求异常报告、本机任务状态报告和本机运行状态报告,请求指令。无人机在与调度中心失去联系或者出现异常故障之后将自行飞往快递集散分点。

1.1.2 自助快递柜

快递柜配备有一台计算机、无人机排队决策系统、快递管理系统、iGPS定位系统[5]、无人机着陆引导系统、一个装卸快递停机台、八个临时停机台、一套机械传送系统、四部自助快递终端和多个快递箱等。快递柜顶部的所有停机台都具有快速充电功能。

无人机向快递柜发送着陆请求、本机任务报告和本机运行状态报告后,快递柜将无人机编号、该机任务以及任务优先权等信息输入系统,由排队决策系统分配停机平台,再由无人机着陆引导系统引导无人机降落,或者向无人机发出悬停等待指令。

无人机收到快递柜接受着陆指令后,将持续的将本机上iGPS接收器收到红外激光定位信号和本机编号回传给快递柜,快递柜将精确掌握无人机坐标信息,并引导无人机精准着陆。

当快递柜出现无人机队列拥挤状态时,将向调度中心发送队列拥挤报告,调度中心将停止向无人机发送此快递柜的装卸指令。

快递柜将实时的向调度中心发送该柜的快递列表信息,包括快递基本信息、快递优先权、快递接收时间,本柜快递拥塞状态报告。

快递柜可根据业务开展的程度以及成本的考量以住宅小区为单位架设,或者架设在部分大楼的楼顶[6]。快递柜还配备有摄像头,实时的监控记录快递柜周围的环境状况,以保障用户快递以及系统设施的安全。

用户通过快递柜投送快递:当用户按下投件按钮后,如果快递柜未满将弹开一个空的投件箱箱门,用户从快递盒架上取出一个快递盒,并将快递放入快递盒内,然后将快递盒放入投件箱中并关上箱门,投件箱将检测快递是否达标,包括重量、危险度等方面的检测,如果检测达标,将提示用户输入投递信息和投递等级,在确认目的地可达以后,将根据快递重量、送件距离和投递优先级给出价格,用户可现场支付,也可以根据需求由快递收取方网上支付或者货到付款。快递柜完全接受快递以后将通过蓝牙向快递盒发送快件信息,快递盒将记录下快件信息,用于快件的身份识别。

无人机与快递柜对接后卸载快递盒,快递盒由机械传送装置带入快递箱中,快递柜将根据无人机任务报告和快递盒记忆模块中的信息核实快递,并向用户发送手机短信,提醒快递已经抵达,并给出取件密码和温馨提示。如果用户超过了收取快递的时限将根据超时长交付快递箱占用费,如果超过系统预设时限,快递将被退回或者转移至快递集散分点。

1.1.3 快递盒

快递盒内置蓝牙和记忆模块,主要用于封装快递,便于无人机携带,以及对快件的身份识别。快递盒空闲时放置在快递柜的快递盒架上,可共用户自行取用。

1.1.4 快递集散分点

分点负责不同区域间快递的集散功能。无人机接收调度中心指令,将异地快递运往分点。根据需求,可以按区域设立卸货通道,分点发出指令引导无人机降落卸货,卸下的快递将传送、聚集、封装,然后运往机场。同时调度中心将快递信息发往各目的区域的调度中心。

此外,分点还负责对无人机的安检、维修工作,同时也具备无人机临时停放,快速充电,异常快递仓库等功能。

1.1.5 快递集散基地

异地快递在抵达本区域后先运往集散基地,基地根据快递盒的记忆模块中的快件信息将快递按片区分类,并运往该片区的分点,同时基地将所有到达的快递信息入库,并同时将信息发送到调度中心。

1.1.6 区域调度中心

调度中心统一管理本区域所有快递的接收与投放,同时对无人机进行调度。调度中心同时监测无人机运行状态和自助快递柜运行状态,对其出现的异常或拥塞根据策略及时的发送相应指令。

1.2 快递收发流程

根据无人机的续航能力、快递业务量的地理分布、通讯的实时可靠性、系统的容积能力以及建设成本等诸多因素的综合考虑,将整个系统划分为若干区域,区域内部独立运作,区域之间协同运作。

1.2.1 区域内快递收发

自助快递柜在接收用户放入的快递后向调度中心发送收件信息,调度系统通过决策挑选出合适的无人机,并向无人机发送任务指令以及目的坐标,无人机收到指令后飞往目标,快递柜将引导无人机着陆并自动装卸快递,快递在送达目的快递柜之后,快递柜向用户发送领件短信。流程如图2所示:

图2 区域内快递收发流程图

1.2.2 区域间快递收发

调度中心在收到发往其他区域的快递信息后,将指引无人机收件后就近送往本区域的快递集散分点,分点自动将快递按区域分类,并装箱后送往机场,由大型飞机送往目的区域的快递集散基地,基地在收到快递箱以后拆分,集中将同一片区的快递送往该片区的快递集散分点,再由调度中心调度无人机送往目的自助快递柜。流程如图3所示:

图3 区域间快递收发流程图

2 系统调度策略

建立无人机状态列表,包括无人机编号、当前坐标、当前任务状态、运行状态、续航能力等。

建立自助快递柜状态列表,包括快递柜编号、地理坐标、运转状态、拥塞程度等。

关联无人机状态列表和快递柜状态列表为每一部快递柜生成一张预设半径范围内无人机到达时刻表,此表包括:无人机编号、预计到达时间(通过对停泊装卸时间、平均飞行速度的统计,以及无人机当前坐标、当前任务和快递柜坐标估算求得)、预计无人机续航能力、停机位状态等,停机位包括三种状态:停在装卸平台、停在临时平台以及悬浮态。该表按到达时间、续航能力和停机位排序。半径的设定视无人机群规模统计优化而定,目的在于优化系统、缩减响应时间,无人机群规模较小的情况下可设为全区域。

建立快递投送队列表,包括:快递编码、所在快递柜编号、目的快递柜编号、所需续航能力、快递优先级等,按优先级排序,优先级由快递等级和收件时间确定[7]。

调度流程如图4所示:

图4 调度流程示意图

调度流程的步骤如下:

(1)无人机实时地向调度中心发送状态信息,调度中心实时更新无人机状态列表;(2)快递柜收到快递后向调度中心发送收件信息,调度中心更新快递投送表;(3)从投送表中取出优先级最高的快递编码,及其所在的快递柜编号和目的快递柜编号;(4)从此部快递柜的无人机到达时刻表中取出具备续航能力且最快到达的无人机编号;(5)调度中心向此无人机发送指令,给出收件坐标位置和投件坐标位置;(6)无人机到达目标位后,向快递柜发送着陆请求;(7)利用iGPS定位系统,快递柜精确引导无人机对接着陆装卸快件;(8)无人机装卸后将向调度中心发送快递到位报告(或无人机收件成功、或快件送达目的地);(9)无人机如任务未完,或有其他任务将继续进行,如:飞往目的快递柜投送快递、在此快递柜收件、或飞离此快递柜;(10)无人机如无其他任务,将接收快递柜引导停靠临时停机台的让位指令,快递柜会在收到其他无人机发出着陆请求时发出让位指令;(11)快递柜在快递入柜后将向调度中心发送快递到位确认报告,并同时向用户发送手机短信,提醒用户及时收取,内容包括提取密码以及超时收费和退还原地的温馨提示;(12)超过系统设定时限未被取走的快递将按照无人查收的方式退回原地,并短信通知用户。退回后超时无人取走的快递将送往就近的集散分点储存[8]。

3 系统分析

分析表明,为了避免系统出现拥塞状态以至系统崩溃,在一个区域内吞吐快递的极限速率与区域无人机总量成正比,与区域的自助快递柜总量也成正比,如式(1)所示:V1=k1×N+k2×M;(1)式中:V1为吞吐快递的极限速率;k1、k2为系数;N为无人机总量;M为快递柜总量。进一步分析表明,无人机最大总量可以由快递柜的总量、快递柜应对无人机最大量、无人机极限飞行速度以及区域面积来确定,如式(2)所示: ;(2)式中:Nmax为无人机最大总量;K为快递柜应对无人机最大量;M为快递柜总量;k3为系数;V2为无人机极限飞行速度;S为区域面积。

由此我们可以得出结论,自动化无人机快递系统的重点在于自助快递柜的布局与建设上,系统的吞吐量最终由快递柜的数量确定,合理地规划快递柜、提高快递柜应对无人机的能力、以及提升无人机飞行速度可以有效应对快递的增长速度,以及优化各种成本资源。

4 结束语

本文设计的自动化无人机快递系统利用无人机替代人工投送快递,旨在实现快递投送的自动化、无人化、信息化,提升快递的投递效率和服务质量,以便缓解快递需求与快递服务能力之间的矛盾。本系统的实现能有效应对订单量的巨额增长,消除快递“爆仓”的危险,提升快递行业的服务质量,降低快件的延误率、损毁率、丢失率,以及快递投诉率,同时还能降低运营成本、仓库成本、人力成本等,提升行业竞争力,使快递的投送更加的安全、可靠、快捷[9]。

本文的下一步工作是为自助快递柜设计终端系统,该系统将融合无人机排队决策、快递管理、iGPS定位、无人机着陆引导等多个子系统,并将对自助快递柜内部的机械传送系统作出详细的研究。

参考文献:

[1]彭频,王荣.我国快递业的发展现状及对策研究[J].江西理工大学学报,2012(02):40-43.

[2]国家邮政局快递职业教材编写委员会.电子商务与快递服务[M].北京:北京邮电大学出版社,2012.

[3]Khanafseh,Samer Mahmoud.GPSNavigation Algorithms for Autonomous[M].Ann ArborUMI Dissertation Publishing,2011.

[4]LeMieux,DrJerry.Uav&Drone Entrepreneurship[M].Washington:Unmanned Vehicle University,2013.

[5]康海东,范百兴,李宗春.iGPS测量原理及其精度分析[J].测绘通报,2012(03):12-15.

[6]郭月凤,郭程轩,杨玉匀.中国快递服务发展的区域差异研究[J].华南师范大学学报,2013(04):119-124.

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生态系统的信息传递范文第4篇

【摘要】:高中思想政治教学信息传递具有双向性。以知识为主的理性内容和以教师及学生的人格、情感、价值观等为主构成的非理性内容构成了高中思想政治教学信息。高中思想政治教学信息,容纳在某种形式即所谓的媒介之中。正常而有效的高中思想政治教学信息传递,既依赖传递渠道的畅通,同时也有赖于课后反债信息渠道对整个活动系统的调整。只有正确地选择传递渠道,恰如其分地运用传递谋介,才能卓有成效地传递教学信息,教学工作才有可能跨上新的台阶。

高中思想政治课堂教学,既是一种多因素的复杂的教育心理过程系统,也是一种复杂的社会活动系统,它是由教师及其“教”的行为、学生及其“学”的行为以及教学中的各种社会政治信息(包括理性的和非理性的)所构成的复杂的政治教学信息沟通系统。在这一活动系统中,我们既不能孤立地考察教师及其“教”的行为,更不能孤立地分析学生及其“学”的行为,教学的有效性取决于二者和谐的互动。

一、商中思想政治教学信息传递的双向性

控制论的原理告诉我们,高中思想政治教学信息传递是一个相当复杂的多层次系统网,其中,高中思想政治教学信息的传递者、高中思想政治教学信息的接受者和需要沟通的高中思想政治教学信息是这一系统网中的几个主要方面。高中思想政治教学信息传递贯穿于教学过程之始终。高中思想政治教学信息沟通系统不是简单的单向沟通,而是教师和学生间双向的循环沟通。

1.教师闻道在先,是高中思想政治教学信息的占有者,沟通的主要信息,大部分都要先经过教师的编码处理,并以恰当的方式呈现给学生,才有可能被学生所接纳。因此,教师对教材编码处理的效果,直接影响着学生对高中思想政治教学信息接受的效果。教师选择和安排着高中思想政治教学信息的沟通媒介(知识的呈现方式)以及高中思想政治教学信息的沟通渠道(师生人际互动方式),并且通过接受学生的反馈信息,调整着整个系统的运转,使之向着所期望的方向发展。教师的人格、价值观、情感、思维方式以及对学生的评价与期望,作为一种动态高中思想政治教学信息,也影响着学生对信息接受的效果。所有这些都充分体现出教师在政治教学信息沟通系统中的主导作用。

2.在政治教学信息沟通系统中,虽然学生主要是信息的接受者,但这种接受不是被动的,而是一种积极主动的认知加工过程。当高中思想政治教学信息通过一定的媒介和渠道传递给学生时,信息能否被有效地接受,往往取决于学生当时的自主活动状态(1)学生在某一阶段的学习中,形成了一定的认识水平和认识需要,教师在对高中思想政治教学信息选择和编码的处理上,必须适应学生当时的认识水平,满足学生的认识需要。如果信息在复杂性和量上高于或低于学生的认识水平,就很难被学生所接受,就容易使学生丧失学习兴趣及学习的积极性,从而难以被学生所接受。(2)在教学中,学生无论对高中思想政治教学信息的输人,还是对高中思想政治教学信息的编码,都带有自觉或不自觉的选择性,对于教师所传授的信息,他们不可能完全地接受和理解,也就是说,教师所传授的信息不等于学生所接受的信息,学生总是要对所接受到的高中思想政治教学信息重新进行分析加工,从而纳人自己的知识结构。(3)从学生认知加工过程本身来说,学生是教学活动的积极能动的参与者,是积极主动地进行认知活动的主体,高中思想政治教学信息,只有在学生主动的自主活动基础上,才能真正被学生内化为自己的知识体系和价值系统。(4)在信息沟通中,学生总会对教师产生一定的态度,而学生对教师的态度也直接影响着学生对高中思想政治教学信息的接受效果。高中思想政治教学信息传递是一个由信息输出和信息反馈所组成的过程。由于在高中思想政治教学信息沟通系统中,教师和学生分别是相对独立的两个子系统,因而双方都既是信息的发出者,同时也是信息的接受者都既有主动的一面,又有被动的一面.构成动态的双向交流的整体系统。

二、课堂思想政治信息传递的教学媒介

比经济学、哲学、政治学等知识为主,包括社会学、心理学、伦理学、法学等学科的性知识内容和以教师及学生的人格、情感、价值观等为主沟成的非理性内容构成了高中思想政治教学信净.。高中思想政治教学信息容纳在某种形式即所谓的媒介之中,教学媒介是对所传递或反馈信息的最适当最有效的一种文字、符号或行为的刺激物。高中思想政治教学系统中各种各样的教学手段和教学情景构成信息的传递媒介。教学中各种理性的和非理性的信息,正是在这一系统中借助各种教学媒介实现沟通的。

1,营造快乐幽默的课堂。对大多数学生来讲,接受高中思想政治教学信息是较为困难的,因为许多知识枯燥和难以理解。这就需要教师在课堂上向学生传递一种乐观、自信、积极向上的信息。而微笑正好有此神效。一些教育家曾提出:“用爱的微笑去征服学生的心灵。”教师应把微笑带进课堂,使它在传递教学信息的过程中,让学生感到学高中思想政治是一种乐趣而不是包袱。教师平时可以把自己亲身经历过的有趣故事,或平时阅读中见到的幽默故事讲给学生听,和他们一起分享,还可以让学生表演一些滑稽可笑的课堂故事或短剧。教师平时应当注意培养自己幽默、乐观的生活观。“教育的确重要,却无须板着脸孔待它”。

2.掌握听的技巧。在高中思想政治教学信息传递过程中,“听”贯穿始终,学生听教师的讲授,接受新的高中思想政治教学信息。教师听学生反映、回答问题,获得教学的反馈信息。听的技巧直接影响高中思想政治教学信息传递过程中的“连续传达效应”。例如,讲《矛盾的对立统一》时,可以让学生朗读艾青的《光的赞美》诗,当学生读到“我们从千万次蒙蔽中觉醒/我们从千万次愚弄中学到了聪明/统一中有矛盾/前进中有逆转/运动中有阻力”时,教师可以即时强调诗中所蕴涵的深刻哲理。我们在调查研究中发现,日常思想政治教学信息的传递中,听占所有交流过程中80%可以说,听是所有思想政治教学信息传递技巧中最为重要的一种技巧。可见,在思想政治教学信息传递中听的技巧的运用是十分重要的。

3.引导学生在教学中勤活动,特别要形成师生间的双边活动,以此来扩大思想政治教学信息的传递量。我们在教学中组织学生展开充分、自主的讨论,使学生之间、学生与教师之间,在讨论中沟通思想政治教学信息。我们还采用小组教学的模式,把学习任务分解到各个小组,教师则在各小组之间进行指导,从而扩大了思想政治教学信息的传递量。思想政治教师按教学要求编排合适的活动形式,如二人一组的PairWork,三、五人一组的Discussion,十人左右一组的FastResponse等。除了临时指定的各种小组外,每班按学生的学习情况安排了固定的活动小组,由学习优秀学生任小组长,组织学习活动,及时反馈学生接受的思想政治信息。例如,我在讲《企业经营者的素质》时,让学生担当招聘者和应聘者,使他们在模拟的招聘活动中了解企业经营者应当具备的基本素质,然后再让他们集体讨论,在讨论中轻松愉快地掌握了本课的基本知识。

4.师生角色互易。让学生和教师互换角色,引导学生担当小老师,这是反馈思想政治教学信息的有效手段。教师可以就教材中的某个内容或问题,让学生尝试着上讲台讲授,其他学生则可以向讲课的“老师”进行质疑。由于学生们的讲解方法、选取的角度各有不同,因此,他们之间可以相互补充、相互论证,能逐步理清思路,不确定的得以确定,错误的认识得以纠正。例如,我在讲(环境问题及其危害)时,先让学生采集被污染的水样,拍摄被污染的场景,收集污染的资料及其所引起的后果,然后,从中选出写的比较好的几位学生让他们上台讲解。在学生讲解的基础上,我巧妙地把学生平时在环境方面存在的较为普遍的问题提出来,请学生们进行讨论,把讲台变成“小小论坛”。在这种师生角色互换的活动中,不仅学生从中获得了真知,我也从学生的活动中掌握了许多新信息。

5.改变座位排列方式,营造有利于思想政治教学信息反馈的空间。传统的“秧田式”的课桌排列,虽然有利于教师的课堂管理,但不利于思想政治教学信息的多渠道、立体化的传递和反馈。为了方便信息的传递,我们经常把课桌排列为“圆形”、“弧形”、“扇形”等方式。实践表明,课桌排列方式的改变,方便了学生与学生、学生与教师之间教学信息的传递,提高了思想政治教学信息的传递效率。

6.缩小“思想政治教学信息差(InformationGap)。学生在实现社会化的过程中,对现实社会中发生的许多事件有着本能的好奇心和满足这一心理的渴望。在教学中我们应当把思想政治教材中基本知识信息的传递和满足学生的好奇心结合起来,在激发和保持学生学习的兴趣和动力的基础上,使他们自觉地接受思想政治教学信息,在传递和交流活动中总结发现并掌握运用规律,从而达到发展能力的目的。例如,我在讲(内因是事物发展的根据)时,首先让学生思考苏联和东欧社会主义国家为什么会发生剧变,以引起学生探究问题的好奇心理,然后,引用杜牧《阿房宫赋》提出的“灭六国者,六国也”说明灭亡六国的是六国本身,而非秦国,同样的道理,剧变的内因也在各国内部。在此基础上,我引导学生进一步思考世界上任何事物变化发展的根据是不是由其内部的原因引起的,在学生思考讨论的基础上形成“内因是事物发展的根据”的论断。

7.用多媒体调动学生的多种感官参与思想政治课的学习活动。实验表明.学习思维主要属经验型,在进行逻辑思维时,需要具体的形象、感性的材料等感性经验的支持。据心理学家研究,人类通过五官吸取知识的瓦例是:视觉80%、听觉11%,嗅觉3.5%,触觉1.5%、味觉1.0%,通过视听获取的思想政治教学信息高达90%。例如我在讲《和平与发展的关系》时,利用多媒体播放了富裕的美国、饥饿的非洲、战争中的伊拉克等画面,让学生思考怎样才能解决好人类社会发展中面临的这两大难题,收到了良好的教学效果。如何高效地利用人体的视听感官进行教学一直是思想政治课教学中探讨的课题,实践表明多媒体教学从心理上、生理上能更充分地挖潜人的潜能,优化课堂教学效果。采用多媒体教学以来,给我感受深刻的是不仅打破了课堂教学中信息传递手段单一的弊端,而且扩大了课堂教学容量,活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣,缩短了学生的认知内化过程,提高了课堂教学效果。

在思想政治教学中,教师与学生间,教师与教师间,学生与学生间的信息传递过程,是一种组织机构内部进行纵向和横向的教学信息传递过程。教师的教学信息处理系统重在实现着对整个教学系统的“组织”、“导向”、“监控”等,体现了治息沟通中的“主导作用”学生的信息处理系统是教学在实现对各种社会政治信息能动、积极的“内化”任务,体现了信息沟通中的“主体、地位”。思想政治教学中的信息传递,就是为了促进师生间的相互了解、相互沟通和信息的相互交往。爱默生曾说过:“人的眼睛和舌头说的话一样多,不要字典,却能从眼睛的语言中了解一切。”例如,课堂上学生时不时无目的地向顶棚或室之一隅斜视,目光呆滞,那表明他们心猿意马。飞眼左右,低语暗议,则表明他们发现了破绽或老师讲错了。眼里迸发欢乐的闪光,表明茅塞顿开……在思想政治教学中,教师按计划组织教学,那么教学内容的安排是否得当,教学方法、手段是否可教学效果的好坏,都可以通过课堂气氛、学生听课的积极性及信息掌握情况以及教学任务的完成情况,得以及时反馈,教师则根据反馈信息的情况,总结经验,改进教学。

三、课后思想政治教学信息的传递渠道

要使思想政治教学信息从传递者传向接受者必须经过一个渠道,即传递渠道或反馈渠道,正常而有效的思想政治教学信息传递,既依赖传递渠道的畅通,同时也有赖于课后反馈信息渠道对整个活动系统的调整。在日常的教学工作中,我们可以通过多种途径和方法来促进思想政治教学信息的传递,除课堂教学外,还可以采用以下几种方法:

1、教师、学生座谈会。定期召集部分学生,就有关思想政治教学中存在的一些问题发表看法,通过这个途径,教师就可直接获取第一手思想政治教学信息资料。

2.学生干部座谈会。由教师组织部分学生干部召开座谈会,通过学生干部的反映,掌握学生的学习动态,广泛搜集对教师和教学的意见和建议。

3,教学经验交流会。通过组织教师和学生谈在教与学方面的经验体会,以促进教师与学生,学生与学生间信息的相互沟通和传递。

4.思想政治知识测验。教师通过一段时间教学,对学生进行评定,可以及时了解学生知识掌握的情况,发现教学中存在的问题。

5.成立教改建议小组。该组由教师牵头,学生干部、学生组成,其目的是通过教改建议小组广泛搜集和提供学生对教学改革的建议。

6.设置教学意见箱。该意见箱面向学生,主要搜集采自各种学生对教师、教学和改革的意见与建议,了解学生的需求。

生态系统的信息传递范文第5篇

【关键词】课余体育训练 信息环境

【中图分类号】G80-05 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)26-0059-01

一 前言

课余体育训练是在学校体育教学和课外体育活动的基础上,为提高学校的运动技术水平,推动学校体育的发展,在课余时间对具有一定体育特长的学生进行有组织、有计划的运动训练活动和竞赛活动的过程。它既是学校体育工作的一个重要组成部分,也是学校教育的重要方面。它与体育教学和课外体育活动共同构成实现我国学校体育目的、任务的基本途径。目前,我国对课余体育训练的特点、原则和管理等方面的研究较多,但从“信息环境”的角度对课余体育训练进行的系统研究比较缺乏,笔者希望通过本文的研究为丰富和完善我国学校体育理论做出贡献。

二 课余体育训练中信息的传递

1.教练员的训练信息传递手段

当今世界是一个信息化的时代,随着计算机多媒体技术的发展,多媒体教学的方法和手段已广泛应用于各个领域的教学之中。

教练员目前在训练中经常会使用图片、录像、多媒体等信息传递手段进行训练中的信息干预。

2.教练员获取控制运动训练信息的途径

“运动训练控制”的核心就在于它必须是一个有目的、有方向、有计划的训练过程,无目的、无方向或目的、方向不明确、计划不完善的训练过程则不能被称之为是运动训练控制。① 运动训练控制的表现非常广泛,本文主要从教练员获取控制运动训练过程信息的手段进行研究,训练小结和训练日记是教练员获取训练信息的重要途径。

三 环境与课余体育训练

人类的任何活动都是在一定的环境中进行的,且始终与周围环境保持着物质、能量和信息的交换。环境不仅对体育的主体、客体发生作用,而且还影响着体育的目标、内容、方法及全过程。课余体育训练环境作为学校体育环境中的一部分,是学校体育工作取得优异成绩的必要条件。课余训练的实践表明,训练环境对课余体育训练工作产生的影响更直接、更适时、更明显。但作为学校体育环境组成部分之一的课余体育训练环境往往容易被人们所忽视。研究如何通过改善和优化课余体育训练环境来促进课余体育训练工作的发展,促进整个学校体育的发展,进而促进我国体育事业的发展,成为摆在学校体育工作者面前的一个重要的研究课题。

四 信息环境与课余体育训练

学校是一个社会信息高度密集的场所,来自不同渠道、不同方面的各种信息构成了学校特有的信息环境。一般来说,教学过程就是一个信息传递的过程,课堂教学所传递的信息是学校信息的主要部分。② 近年来,随着大众传媒的迅速发展,各种有关体育方面的社会信息通过网络、广播、电视、书报、杂志等媒介大量涌入学校,给师生的身心带来了不可估量的影响,这些影响有积极的一面,也有消极的一面,正确运用和处理各种社会信息非常重要。例如,欧洲足球五大联赛、美国NBA联赛中的体育明星,我国的姚明、刘翔等往往成为学生追捧的对象,这在无形中影响了学生对体育的态度、兴趣及情感等。体育教师要正确处理和运用各种信息,正确引导学生为提高训练质量服务。

“运动训练信息”是指有关运动训练系统自身的各种状态和特征的反映。运动训练信息与一般信息一样具有媒介、放大、预测和调控四个基本作用。“媒介作用”是指训练系统中的各个局部之间是靠信息来进行联系和沟通的。没有信息的媒介作用,系统的整体性就无法实现。“放大作用”是指凭借少量信息,就可以了解训练系统的其他方面,乃至整个训练系统的状态及其变化。例如我们在选材时,往往只选几个最有代表性的指标进行测试,这些指标的“代表性”说明了这几个指标所反映的训练信息的放大作用。“预测作用”是指可以根据有关训练系统状态的现实信息去预测训练系统未来状态。如选材中根据运动员当年身高的信息去预测未来的身高。“调控作用”是指信息可以用来使系统保持动态平衡,并按预定方向发展。

可以说,运动训练控制过程实际上就是一个信息控制过程。现代训练离不开信息,训练信息是实施**化训练控制的必备条件。③ 课余体育训练过程本身就是一个训练信息的传递过程,训练课堂中所传递的信息是训练活动中的主要部分。训练过程中的信息传递手段和教练员获取控制训练信息的手段我们将其称之为课余体育训练的信息环境。

注 释

①徐本力主编.运动训练学[M].北京:人民体育出版社,2004:58

编程小号
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