并行算法实验设计报告

实验设计方法(1)

实验设计方法㈠ 统计学设计方法按因素分为： 单因素：完全随机，配对设计，序贯设计。 两因素：配伍组设计（随机区组设计），均衡不完全配伍组设计 配对设计，两层次分组设计。 三因素：拉丁方设计，尧敦方设计，裂区设计。 多因素：析因设计，正交设计，均匀设计。 嵌套设计，重复测量设计，调查设计，诊断试验。 一、完全随机设计(Complete random design) （一）概念 ?完全随机设计：又称简单随机分组设计，将受试的对象 随机地分配到各处理组（水平）进行试验，或从不同总 体中随机抽样进行观察。 ?是最简单、最易于掌握的设计方法。 ?可设置两个组，也可设置多个组，可设置2个以上的水平。 ?设计中未考虑非处理因素的影响。 （二）应用条件 １.应用条件： ①计数、计量、等级分组资料； ②适合于样本内个体变异较小的情况； ③注意各组的均衡和可比性。 ④各组样本含量可以不等，但最好是n1 = n2 2.缺点： 只能分析单因素。因工作量大，统计效率低。 （三）实验设计方法 ?单因素多水平完全随机设计：将符合实验要求的观察对象随机分配到n个水平组中。 ?单因素g水平组内完全随机设计：研究某药物治疗某疾病，比较该药物对不同年龄段病人的作用，可采用随机抽样，分别从该疾病的老中青三个总体中随机抽取所需要的样本，比较观察。完全随机设计多组试验 二、配对设计(matched-pairs design) 配对设计：是将条件相同或相近的受试对象按某些特征或条件配成对子，然后把每对中两个受试对象随机分配到不同研究组，这种设计称配对设计。可分为四种： (一)前后配对设计 (二)左右配对设计 (三)异体配对设计 (四) 配对设计与完全随机设计比较 (五)交叉配对设计 （一）前后配对设计 指同一批实验对象，施加一种受试因素后，观察某一实验指标在实验前后的变化。同一批标本接受两种不同测定方法的检查也这属类配对。 １.应用范围：主要应用于急性病与短期实验，但不是绝对不能用于慢性病（病情稳定的慢性

并行算法设计与分析考题与答案

《并行算法设计与分析》考题与答案 一、1.3，处理器PI的编号是： 解：对于n ×n 网孔结构,令位于第j行，第k 列（0≤j，k≤n-1）的处理器为P i（0≤i≤n2-1）。以16处理器网孔为例,n=4（假设j、k由0开始）： 由p0=p(j,k)=p(0,0) P8=p(j,k)=p(2,0) P1=p(j,k)=p(0,1) P9=p(j,k)=p(2,1) P2=p(j,k)=p(0,2) P10=p(j,k)=p(2,2) P3=p(j,k)=p(0,3) P11=p(j,k)=p(2,3) P4=p(j,k)=p(1,0) P12=p(j,k)=p(3,0) P5=p(j,k)=p(1,1) P13=p(j,k)=p(3,1) P6=p(j,k)=p(1,2) P14=p(j,k)=p(3,2) P7=p(j,k)=p(1,3) P15=p(j,k)=p(3,3) 同时观察i和j、k之间的关系，可以得出i的表达式为：i= j * n+k

一、1.6矩阵相乘（心动算法） a)相乘过程 设 A 矩阵= 121221122121 4321 B 矩阵=1 23443212121121 2 【注】矩阵元素中A(i,l)表示自左向右移动的矩阵，B(l,j)表示自上向下移动的矩阵，黑色倾斜加粗标记表示已经计算出的矩阵元素,如12, C(i,j)= C(i,j)+ A(i,l)* B(l,j) 1 2、

4、

6、

8、

10 计算完毕 b)可以在10步后完成，移动矩阵长L=7，4*4矩阵N=4,所以需要L+N-1=10

并行算法的设计基础

第四章 并行算法的设计基础 习题例题： 1. 试证明Brent 定理：令W (n)是某并行算法A 在运行时间T(n)内所执行的运算数量，则 A 使用p 台处理器可在t(n)＝O(W(n)／p+T(n))时间内执行完毕。 2. 假定P i （1≤i ≤n ）开始时存有数据d i , 所谓累加求和指用 1 i j j d =∑来代替P i 中的原始值 d i 。 算法 PRAM-EREW 上累加求和算法 输入： P i 中保存有d i , l ≤ i ≤ n 输出： P i 中的内容为 i j j l d =∑ begin for j = 0 to logn – 1 do for i = 2j + 1 to n par-do (i) P i = d i-(2^i) (ii) d i = d i + d i-(2^j) endfor endfor end (1)试用n=8为例，按照上述算法逐步计算出累加和。 (2)分析算法时间复杂度。 3. 在APRAM 模型上设计算法时，应尽量使各处理器内的局部计算时间和读写时间大致 与同步时间B 相当。当在APRAM 上计算M 个数的和时，可以借用B 叉树求和的办法。 假定有j 个处理器计算n 个数的和，此时每个处理器上分配n/p 个数，各处理器先求出自身的局和；然后从共享存储器中读取它的B 个孩子的局和，累加后置入指定的共享存储单元SM 中；最后根处理器所计算的和即为全和。算法如下： 算法 APRAM 上求和算法 输入： n 个待求和的数 输出： 总和在共享存储单元SM 中 Begin (1) 各处理器求n/p 个数的局和,并将其写入SM 中 (2) Barrier (3) for k = [ log B ( p(B – 1) + 1) ] – 2 downto 0 do 3.1 for all P i , 0 ≤ i ≤ p – 1,do if P i 在第k 级 then P i 计算其B 各孩子的局和并与其自身局和相加,然后将结果写入SM 中 endif

对并行算法的介绍和展望——学期大作业

《计算机系统结构》大作业 对并行算法的介绍和展望 专业计算机科学与技术 班级 111 学号 111425020133 姓名完颜杨威 日期 2014年4月17日 河南科技大学国际教育学院

对并行算法的介绍和展望 我们知道，算法是求解问题的方法和步骤。而并行算法就是用多台处理机联合求解问题的方法和步骤，其执行过程是将给定的问题首先分解成若干个尽量相互独立的子问题，然后使用多台计算机同时求解它，从而最终求得原问题的解。并行算法的研究涉及到理论、设计、实现、应用等多个方面，要保持并行算法研究的持续性和完整性，需要建立一套完整的“理论－设计－实现－应用”的学科体系，也就是所谓的并行算法研究的生态环境。其中，并行算法理论是并行算法研究的理论基础，包含并行计算模型和并行计算复杂性等；并行算法的设计与分析是并行算法研究的核心内容；并行算法的实现是并行算法研究的应用基础，包含并行算法实现的硬件平台和软件支撑技术等；并行应用是并行算法研究的发展动力，除了包含传统的科学工程计算应用外，还有新兴的与社会相关的社会服务型计算应用等。 并行算法主要分为数值计算问题的并行算法和非数值计算问题的并行算法。而并行算法的研究主要分为并行计算理论、并行算法的设计与分析、和并行算法的实现三个层次。现在，并行算法之所以受到极大的重视，是为了提高计算速度、提高计算精度，以及满足实时计算需要等。然而，相对于串行计算，并行计算又可以划分成时间并行和空间并行。时间并行即流水线技术，空间并行使用多个处理器执行并发计算，当前研究的主要是空间的并行问题。并行算法是一门还没有发展成熟的学科，虽然人们已经总结出了相当多的经验，但是远远不及串行算法那样丰富。并行算法设计中最常用的的方法是PCAM方法，即划分，通信，组合，映射。首先划分，就是将一个问题平均划分成若干份，并让各个处理器去同时执行；通信阶段，就是要分析执行过程中所要交换的数据和任务的协调情况，而组合则是要求将较小的问题组合到一起以提高性能和减少任务开销，映射则是要将任务分配到每一个处理器上。任何一个并行算法必须在一个科学的计算模型中进行设计。我们知道，任何算法必须有计算模型。任何并行计算模型必须要有为数不多、有明确定义的、可以定量计算的或者可以实际测量的参数，这些参数可以构成相应函数。并行计算模型是算法设计者与体系结构研究者之间的一个桥梁，是并行算法设计和分析的基础。它屏蔽了并行机之间的差异，从并行机中抽取若干个能反映计算特性的可计算或可测量的参数，并按照模型所定义的计算行为构造成本函数，以此进行算法的复杂度分析。 经过多年的发展，我国在并行算法的研究上也取得了显著进展，并行计算的应用已遍布天气预报、石油勘探、航空航天、核能利用、生物工程等领域，理论研究与应用普及均取得了很大发展。随着高性价比可扩展集群并行系统的逐步成熟和应用，大规模电力系统潮流并行计算和分布式仿真成为可能。目前，并行算法在地震数据处理中应用已较为成熟，近年来向更实用的基于PC机群的并行技术发展.然而，在非地震方法中，并行算法应用较少见文献报道，研究尚处于初级研究阶段。在大地电磁的二维和三维正、反演问题上，并行计算技术逐渐得到越来越多关注和重视.随着资源和能源需求的增长，地球物理勘探向深度和广度快速发展，大幅增长的数据量使得高性能并行计算机和高效的并行算法在勘探地球物理学中的发展和应用将占据愈来愈重要的地位。计算机技术在生物医学领域已经广泛应用，实践证明，并行算法在生物医学工程的各个领域中具有广泛的应用价值，能有效提高作业效率。随着电子科学技术的发展，电磁问题变得越来越复杂，为了在有限的计算机资源条件下求解大规模复杂电磁问题，许电磁学家已

《实验设计方法》教案

教师教案( 2005 —2006 学年第 1 学期 ) 课程名称：试验设计方法 授课学时：32 授课班级：23034010-11 任课教师：何为 教师职称：教授 教师所在学院：微电子与固体电子学院电子科技大学

绪论 1学时 教学内容及要求 试验设计方法在科学研究中的作用 1. 科学研究的基本过程 2. 科学研究的基本方法 3. 试验设计方法的主要内容 ●试验设计方法在科学技术发展中的地位和作用。 ●试验设计方法的起源。 ●我国试验设计方法的发展和现状。 ●使用试验设计方法的目的、内容和应用。 ●试验设计方法是当代科技和工程技术人员必须掌握的技术方法。 ●教学内容：正交试验法、优选法基础、回归分析法、均匀设计法、单 纯形优化法 参考资料 ?项可风.试验设计与数据分析.上海科技出版社.1991年 ?陈宝林.最优化理论及算法.清华大学出版社.1990年 ?邓正龙.化工中的优化方法.化学工业出版社.1991年 ?陈魁.试验设计与分析.清华大学出版社.1996年 ? (日)田口玄一.实验设计法.魏锡,王世芳译.机械工业出版社.1987 ? Phadke, M.S. "Quality Engineering Using Robust Design" Prentice Hall, Englewood Cliff, NJ. November 1989 ? Taguchi, Genichi. "System of Experimental Design" Edited by Don Clausing. New York: UNIPUB/Krass International Publications, Volume 1 & 2, 1987 ? Montgomery, D. C.. Design and analysis of experiment. New York: Wiley.1997 ?杨德.试验设计与分析.中国农业出版社.2002 第一章正交试验基本方法 5学时 授课时数： 一、教学内容及要求 ●多因素试验问题、正交试验、正交表符号的意义。 ●因素、水平、自由度、试验指标、交互作用。均衡分散性、整齐可比

习题作业-第五章 并行算法的一般设计方法

第5章 并行算法的一般设计策略 习题例题： 1、 令n是待排序的元素数，p＝2d是d维超立方中处理器的数目。假定开始随机选定主元x，并将其播送给所有其他处理器，每个处理器按索接收到的x，对其n/p个元素按照≤x 和＞x进行划分，然后按维进行交换。这样在超立方上实现的快排序算法如下： 算法5.6 超立方上快排序算法 输入：n个元素，B = n/p, d = log p 输出： 按超立方编号进行全局排序 Begin (1)id = processor’s label (2)for i=1 to d do (2.1) x = pivot / * 选主元 * / (2.2) 划分B为B1和B2满足B1 ≤B＜B2 (2.3) if第i位是零 then (i) 沿第i维发送B2给其邻者 (ii) C = 沿第i维接收的子序列 (iii) B= B1∪C else (i) 沿第i维发送B1给其邻者 (ii) C = 沿第i维接收的子序列 (iii) B= B2∪C endif endfor (3)使用串行快排序算法局部排序B = n/p个数 End ① 试解释上述算法的原理。 ② 试举一例说明上述算法的逐步执行过程。 2、 ① 令T = babaababaa。P =abab，试用算法5.4计算两者的匹配情况。 ② 试分析KMP算法为何不能简单并行化。 3、 给定序列（33，21，13，54，82，33，40，72）和8个处理器，试按照算法5.2构造一棵为在PRAM-CRCW模型上执行快排序所用的二叉树。 4、 计算duel(p, q)函数的算法如下： 算法5.7 计算串匹配的duel(p, q) 的算法 输入： WIT〔1: n-m+1〕，1≤p＜q≤n-m+1，(p - q) ＜ m/2 输出： 返回竞争幸存者的位置或者null（表示p和q之一不存在） Begin if p=null then duel= q else

实验设计思路

DOE实验设计方法 工艺部 张惠 2011.01.18

目录 ?DOE简介 ?正交实验基础 ?指标、因素、水平 ?正交表及其特点 ?正交实验设计及分析 ?JMP中DOE使用 ?田口设计（Taguchi Arrays）

DOE简介 DOE: Design of Experiment 实验设计 实验设计是研究如何制定适当实验方案以便对实验数据进行有效的统计分析的数学理论与方法，通过有目的地改变一个系统的输入来观察输出（响应）的改变情况。 实验设计的意义： 1.确定哪些参数对响应的影响最大； 2.确定哪些参数设定在什么水平，以便响应达到或尽可能达到希望值（on target）； 3.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便响应的分散度（或方差）尽可能减小； 4.确定应把有影响的参数设定在什么水平，以便不可控参数（噪声参数）对响应的影 响尽可能减小。 在工序开发的早期应用实验设计方法能够提高产量；减少变异性，与额定值或目标值更为一致；减少开发时间；降低总成本。

实验设计在生产/制造过程中的位置： 可控制因素 生產/ 制造 過程 不可控制因素

通过实验，进行优化设计 统计技术在生产/制造过程中 的应用是对过程中输入的变 量（人、机、料、法、环） 进行有目的地优化，使输出 的结果更加理想。 实验设计是其中较为有效的 一种工程工具。 通过实验，控制其不良的影响程度

正交实验基础 实验设计大致可以分为四种类型：析因设计、区组设计、回归设计和均匀设计，析因设计又分为全面实施法和部分实施法。析因设计就是我们常说的正交实验设计。 为什么要进行正交实验： 在实际生产中，影响试验的因素往往是多方面的，我们要考察各因素对试验影响的情况。在多因素、多水平试验中，如果对每个因素的每个水平都互相搭配进行全面试验，需要做的试验次数就会很多。比如对3因素7水平的试验，如果3因素的各个水平都互相搭配进行全面试验，就要做73=343次试验，对6因素7水平，进行全面试验要做76=117649次试验。这显然是不经济的。我们应当在不影响试验效果的前提下，尽可能地减少试验次数。正交设计就是解决这个问题的有效方法。 正交设计的主要工具是正交表。

《并行算法》课程总结与复习

《并行算法》课程总结与复习 Ch1 并行算法基础 1.1 并行计算机体系结构 并行计算机的分类 ?SISD,SIMD,MISD,MIMD； ?SIMD,PVP,SMP,MPP,COW,DSM 并行计算机的互连方式 ?静态：LA(LC),MC,TC,MT,HC,BC,SE ?动态：Bus, Crossbar Switcher, MIN(Multistage Interconnection Networks) 1.2 并行计算模型 PRAM模型：SIMD-SM， 又分CRCW(CPRAM,PPRAM,APRAM),CREW,EREW SIMD-IN模型：SIMD-DM 异步APRAM模型：MIMD-SM BSP模型：MIMD-DM，块内异步并行，块间显式同步 LogP模型：MIMD-DM，点到点通讯 1.3 并行算法的一般概念 并行算法的定义 并行算法的表示 并行算法的复杂度：运行时间、处理器数目、成本及成本最优、加速比、并行效率、工作量 并行算法的WT表示：Brent定理、WT最优 加速比性能定律 并行算法的同步和通讯 Ch2 并行算法的基本设计技术 基本设计技术 平衡树方法：求最大值、计算前缀和 倍增技术：表序问题、求森林的根 分治策略：FFT分治算法 划分原理： 均匀划分(PSRS排序)、对数划分(并行归并排序)、方根划分(Valiant归并排序)、功能划分( (m,n)-选择) 流水线技术：五点的DFT计算 Ch3 比较器网络上的排序和选择算法 3.1 Batcher归并和排序 0-1原理的证明 奇偶归并网络：计算流程和复杂性(比较器个数和延迟级数)

双调归并网络：计算流程和复杂性(比较器个数和延迟级数) Batcher排序网络：原理、种类和复杂性 3.2 (m, n)-选择网络 分组选择网络 平衡分组选择网络及其改进 Ch4 排序和选择的同步算法 4.1 一维线性阵列上的并行排序算法 4.2 二维Mesh上的并行排序算法 ShearSort排序算法 Thompson&Kung双调排序算法及其计算示例 4.3 Stone双调排序算法 4.4 Akl并行k-选择算法：计算模型、算法实现细节和时间分析 4.5 Valiant并行归并算法：计算模型、算法实现细节和时间分析 4.7 Preparata并行枚举排序算法：计算模型和算法的复杂度 Ch5 排序和选择的异步和分布式算法 5.1 MIMD-CREW模型上的异步枚举排序算法 5.2 MIMD-TC模型上的异步快排序算法 5.3分布式k-选择算法 Ch6 并行搜索 6.1 单处理器上的搜索 6.2 SIMD共享存储模型上有序表的搜索：算法 6.3 SIMD共享存储模型上随机序列的搜索：算法 6.4 树连接的SIMD模型上随机序列的搜索：算法 6.5 网孔连接的SIMD模型上随机序列的搜索：算法和计算示例 Ch8 数据传输与选路 8.1 引言 信包传输性能参数 维序选路(X-Y选路、E-立方选路) 选路模式及其传输时间公式 8.2 单一信包一到一传输 SF和CT传输模式的传输时间(一维环、带环绕的Mesh、超立方) 8.3 一到多播送 SF和CT传输模式的传输时间(一维环、带环绕的Mesh、超立方)及传输方法8.4 多到多播送 SF和CT传输模式的传输时间(一维环、带环绕的Mesh、超立方)及传输方法8.5 贪心算法(书8.2) 二维阵列上的贪心算法 蝶形网上的贪心算法 8.6 随机和确定的选路算法(书8.3) Ch12矩阵运算

探究性实验的设计思路教案

与酶相关的实验设计教案教学反思[教学目的]： 1、知识目标： ①会分析酶的高效性的实验设计； ②会设计验证酶的专一性的实验； ③会设计探究影响酶活性的条件的实验。 2、能力目标： 培养学生分析实验与设计实验的能力 3、情感目标： 科学是在不断的探索中前进的 [教学重点]：探究性实验的实验设计方法 [教学难点]：探究性实验的实验设计方法 [教学用具]：幻灯片 [教学方法]： 讨论、交流、讲述、归纳 [教学用时]：2课时 [教学过程]：第二课时[第一课时已经将四个实验的视频展示] [引入]：介绍实验在广东高考中的地位及考纲对实验的要求以及 可能考查的题型。与酶相关的实验中有验证酶的特性的实验，如 “比较过氧化氢在不同条件下的分解”“验证酶的专一性”等经典 实验和“探究影响酶活性的条件”的探究性实验。实验题往往是 “源于教材而高于教材”，因此，我们想突破实验这一重点与难点， 就需要先分析教材中的实验然后再讨论设计实验。 一、以酶的高效性为背景的实验分析 酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 107～1013倍。 [备考关注]近年对酶高效性实验的考查主要源于课本的， 此外，针对课本内容直接设问的选择题亦有出现，本考点有可 能成为命题热点。 [讨论]请同学们结合前面的实验复习，讨论出分析实验时应该 分析实验中哪些要点？

[阅读教材P 78 —“比较过氧化氢在不同条件下的分解”]并回答以下问题：[见黑板] [典例1]下表是“比较H2O2在不同条件下的分解”实验设计中，在最适温度下反应物对酶促反应速率的影响。请回答： 试管编号加入材料处理方法实验现象 1 2mLH 2O 2 溶液+2滴清水/ 无气泡 2 2mLH 2O 2 溶液+2滴清水90℃水浴加热少量气泡，带火星的卫生香复燃 3 2mLH 2O 2 溶液+2滴质量分 数为3.5%的FeCl 3溶液 / 较多气泡，带火星的卫生香复燃 4 2mLH 2O 2 溶液+2滴肝脏研 磨液 / 大量气泡，带火星的卫生香复燃 （1）该实验中，自变量是等反应条件，因变量是酶的催化活性。对照组是，实验组。（填试管编号） （2）比较1号和2号试管，你得出的结论是。比较3号和4号试管，你得出的结论是。（3）某同学按照表中方法做了这个实验，结果3号试管和4号试管的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是什么？ 。 二、以酶的专一性为背景的实验分析 酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 [讨论]按照酶的高效性的实验设计思路设计出验证酶的专一性的实验。 [典例2]如表所示是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。下列叙述不正确的是： 试管编号①②③④⑤⑥2mL质量分数为3%的淀粉溶液＋＋＋———2mL质量分数为3%的蔗糖溶液———＋＋＋1mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度40 60 80 40 60 80 2mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋ 砖红色深浅＋＋＋＋＋＋———注：“＋”表示有，“—”的多少代表颜色的深浅。

《实验设计思路的解题技巧》

有关生物实验思路的解题技巧 遂川中学郭安玉 近几年高考生物中实验思路是常考题型，同学们最害怕做这类题型，所以得分率很低。下面介绍一下实验思路的解题技巧，愿对大家有所帮助。 探究或验证类实验都要先找出自变量和因变量，然后弄清该实验要分为几组，实验思路基本上可以写出来。一般实验设计思路的叙述是：将实验材料分为几组，然后施加自变量（空白对照：一般是一组有自变量，另一组不处理），最后观察（检测）因变量，并对结果进行比较。 例1.（2017全国理综卷I ）29 、根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组） 解题方法：该实验的因变量是DNA或RNA，由于题目限定利用放射性同位素标记的方法，所以检测因变量的指标是放射性物质（DNA或RNA）。怎样才能知道放射性物质出现在DNA还是RNA中呢？我们根据DNA和RNA的特有碱基（T和U）就能区分，所以用放射性同位素标记T或U就是该实验的自变量。 答案：（1）思路 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养

一段时间后收集病毒病监测其放射性。 （2）结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 例2.（2019全国卷I ）29、（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 解题方法：该实验要证明两个结论：①干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的②干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的。 第一步：证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的。 自变量：有无水（水的多少）；因变量：气孔开度 解题思路：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定 气孔开度。 预期结果：干旱处理前后气孔开度不变。 第二步：干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的 自变量：有无ABA；因变量：气孔开度 解题思路：将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组。一段时间后，分别测定两组气孔开度。 预期结果：ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。 实验题思路主要描述大致过程，而实验步骤描述过程时，还要强调等量原则，其目的是为了控制单一自变量。不管是实验题思路还是实验步骤，同学都要自己动笔才会越来越熟练。

并行计算-习题及答案-第12章 并行程序设计基础

第十二章 并行程序设计基础 习题例题： 1、假定有n 个进程P(0)，P(1)，…，P(n -1)，数组元素][i a 开始时被分配给进程P(i )。试写出求归约和]1[]1[]0[-+++n a a a 的代码段，并以8=n 示例之。 2、假定某公司在银行中有三个账户X 、Y 和Z ，它们可以由公司的任何雇员随意访问。雇员们对银行的存、取和转帐等事务处理的代码段可描述如下： /*从账户X 支取￥100元*/ atomic { if (balance[X] > 100) balance[X] = balance[X]-100； } /*从账户Y 存入￥100元*/ atomic {balance[Y] = balance[Y]-100；} /*从账户X 中转￥100元到帐号Z*/ atomic { if (balance[X] > 100){ balance[X] = balance[X]-100； balance[Z] = balance[Z]+100； } } 其中，atomic {}为子原子操作。试解释为什么雇员们在任何时候（同时）支、取、转帐时，这些事务操作总是安全有效的。 3、考虑如下使用lock 和unlock 的并行代码： parfor (i = 0；i < n ；i++){ noncritical section lock(S)； critical section unlock(S)； }

假定非临界区操作取T ncs时间，临界区操作取T cs时间，加锁取t lock时间，而去锁时间可忽略。则相应的串行程序需n( T ncs + T cs )时间。试问： ①总的并行执行时间是多少？ ②使用n个处理器时加速多大？ ③你能忽略开销吗？ 4、计算两整数数组之内积的串行代码如下： Sum = 0； for(i = 0；i < N；i++) Sum = Sum + A[i]*B[i]； 试用①相并行；②分治并行；③流水线并行；④主-从行并行；⑤工作池并行等五种并行编程风范，写出如上计算内积的并行代码段。 5、图12.15示出了点到点和各种集合通信操作。试根据该图解式点倒点、播送、散步、收集、全交换、移位、归约与前缀和等通信操作的含义。 图12.15点到点和集合通信操作

实验设计思路的书写归纳

“ 【高考真题】 1（2007广东32）甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验，实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？ （3）从预留的叶片中挑选出足量的、份量相等、大小相近（控制无关变量）的已变黄的叶片和尚未变黄的叶片（控制自变量）为实验材料，在相同条件下（控制无关变量），再次进行叶绿体色素的提取分离实验，测定和记录实验结果（主要步骤），比较这两种叶片各种色素的组成及含量后（因变量的观测），得出结论（获得结论）。 2.（07宁夏28）回答I 、II 小题： I ．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。 取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整 到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入等量的玉米子 粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液 中还原性物质忽略不计）： （1）若向A 、C 、E 三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支 试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是_______；砖红色较深的试管是______，颜色较深的原因是______；不变色的试管是______，不变色的原因是_________。 （2）若向B 、D 、F 三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是______________。 （3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路） 答案：28．I ．（22分） （1）A 和C （2分） C （2分） 淀粉酶在40℃时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多（4分） E （2分） 酶失活（2分） （2）剩余的淀粉遇碘变蓝（2分） 3）在20℃和100℃之间每隔一定温度设置一个实验组（控制自变量），其它实验条件保持一致（控制无关变量）。 以反应液和上述试剂（或答碘液或答斑氏试剂或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标（因变量的观测）确定最适温度（获得结论）。（8分） 4.（2007海南）Ⅰ．已知在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸（NAA ）产生的促进生长的作用大于吲哚乙酸（IAA ）。为了验证NAA 和IAA 的这种差异，可分别用胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。请简单写出实验设计思路并预测结果。 （1）以胚芽鞘为材料的实验设计思路及预测结果。 A B C D E F 甲组（20℃）乙组（40℃）丙组（100℃）

并行算法的一般设计策略

第五章并行算法的一般设计策略 习题例题: １、令n是待排序的元素数,p＝2ｄ是d维超立方中处理器的数目。假定开始随机选定主元x，并将其播送给所有其他处理器，每个处理器按索接收到的x,对其n／p个元素按照≤ x和>x 进行划分，然后按维进行交换。这样在超立方上实现的快排序算法如下： 算法５.6 超立方上快排序算法 输入：n个元素，Ｂ= n/p, d ＝lｏg ｐ 输出:按超立方编号进行全局排序 Ｂｅｇin (1)iｄ=proｃesｓｏr’s labeｌ (2)fｏrｉ=１to d do (2.１) x = piｖoｔ/ * 选主元 * / （2.２) 划分B为B1和Ｂ2满足B1 ≤B<Ｂ2 （2.3）if第i位是零thｅn (i) 沿第i维发送B２给其邻者 （iｉ）C ＝沿第i维接收的子序列 (ｉii) Ｂ＝B1∪Ｃ eｌse (i）沿第ｉ维发送B1给其邻者 （ii) C=沿第i维接收的子序列 （iii) B= B2∪Ｃ eｎdif enｄｆｏｒ (3)使用串行快排序算法局部排序Ｂ= n/p个数 Eｎd ①试解释上述算法的原理。 ②试举一例说明上述算法的逐步执行过程。 2、①令T＝bａbaaｂabaa。P ＝abａｂ，试用算法5.4计算两者的匹配情况。 ②试分析KMP算法为何不能简单并行化。 3、给定序列（3３,2１,13，５4,8２，33,４0，７2）和8个处理器,试按照算法5.2构造一棵为在ＰRAM-CRCW模型上执行快排序所用的二叉树。 4、计算dｕel（ｐ, q)函数的算法如下: 算法5.7 计算串匹配的ｄuel（p，q）的算法 输入：WIＴ〔１:n－ｍ+1〕，１≤p

实验设计思路及思考问题

实验设计思路及思考问题？ --异体类血提取PRF的性能对比 1.首先现在所用的都是自体血中提取到的PRF，但现在考虑到伦理问题或者来源量有限的问题所以考虑用异体的动物血。 Q但问题是异体血存在immune compatibility 问题以及如果证明各方面都合适要制成成品后要如何保存？ 2.Q：其实还是自体血好吧~那除了用异体血来代替能不能通过PCR 的方法进行增量？ 3.各种血中（同样是10ML)可提取到的PRF量的比较--PRF提取到的体积或者重量的百分比比较。 Ps：多取样求平均使用的是glass coated plastic tube 4.各种血中提取到的PRF质的比较--PRF中各种有用成分的含量比较 Ps：有用成份主要来自α-platelet ( 主要是一些生长因子） Q：如果要比较的话是要用什么方法？A：用分子生物学的方法--电泳？有一篇文章是这样的。或者用免疫学的方法-Elisa/IMMUNOSORBENT ASSAY KITS? 300 mins after colt formation detect GF in PRF releasates in the supernatant serum. 5.对于性能的分析方向/检测项目： ①组织学染色--（有好多种）体内培养后处死然后切片检测 ② SEM 扫描的纤维结构体外第一次提取之后就可以直接检测fibrin network architecture ③细胞学（使用流式细胞仪检测）进行细胞计数主要是体外，体外就在培养瓶/皿里面培养细胞+ 上面覆盖PRF 然后看对于细胞的proliferation+ differentiation的影响 具体方法参考 Q 哪些是主要的功能细胞？A: WBC+ fibroblasts+ osteoblastes+ osteoclasts+ periosteal(骨膜）cells.etc 4. 抗菌性/抑菌性：可以检测其MIC？可以参照其他组实验 5. 观察软组织形成情况--体内可以放入后切片或者直接表观观察比如进行牙周检查项目（BI/ BOP 等） Ps：此处的软组织主要指gingival tissue 6. ALP activity 7. 检测not only bone formation but also bone to implants contact 体内实验/从临床学上检测 8. 检测mineralization （有好多种） 5.对于制备PRF的离心参数问题不一样：主流的是用glass coated plastic tube centrifuge 2700rpm for 12 min 6.数据处理的问题-- 用Tukey’s test 以及对数据处理结果的表示问题（柱状图<突出数量对比>还是曲线图<突出时间变化>要具体情况具体分析） 7.联想--骨刺的发病机制是什么？能否从中或者一些osteoinductive/ bone regeneration 的方法/切入点 8.PRF 对四种细胞的调控-- Dermal prekeratinocytes from ear Gingival fibroblasts from alveolar ridge Preadipocyte from inner face of knee OB from mandibular bone Q: 选取这些地方作为取材源是因为这里细胞多？为什么不是原位取？这样能说明其真正

高中生物实验设计思路的解题技巧

有关生物实验思路的解题技巧 近几年高考生物中实验思路是常考题型，同学们最害怕做这类题型，所以得分率很低。下面介绍一下实验思路的解题技巧，愿对大家有所帮助。 探究或验证类实验都要先找出自变量和因变量，然后弄清该实验要分为几组，实验思路基本上可以写出来。一般实验设计思路的叙述是：将实验材料分为几组，然后施加自变量（空白对照：一般是一组有自变量，另一组不处理），最后观察（检测）因变量，并对结果进行比较。 例1.（2017全国理综卷I ）29 、根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组） 解题方法：该实验的因变量是DNA或RNA，由于题目限定利用放射性同位素标记的方法，所以检测因变量的指标是放射性物质（DNA或RNA）。怎样才能知道放射性物质出现在DNA还是RNA中呢？我们根据DNA和RNA的特有碱基（T和U）就能区分，所以用放射性同位素标记T或U就是该实验的自变量。 答案：（1）思路 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。 （2）结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。例2.（2019全国卷I ）29、（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体（不能合成ABA）植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期

常用实验设计方法-析因设计

常用实验设计方法（三） 六.析因设计（f a c t o r i a l d e s i g n） ◆析因设计是一种多因素试验设计。 ◆可将两个或多个因素的各个水平进行排列组合，交叉分组进行全面实验。 ◆总的实验方案(组合)是各因素水平的乘积。 例如： 2×2析因设计（两个因素，每个因素均为2个水平，常可写成22析因设计） A因素（A1、A2）和B因素（B1、B2）共4种实验方案或组合（A1B1、A1B2、A2B1、A2B2） 3×3析因设计（两个因素，每个因素均为3个水平，常可写成23析因设计） A因素（A1、A2、A3）和B因素（B1、B2、B3）共9种组合 （A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2A2B3、A3B1、A3B2A3B3）2×3×3析因设计（三个因素，一个因素为2个水平，余均为3个水平）共18种组合 1.特点 ①研究的因素个数m≥2，各因素的水平数≥2； ②各因素在实验中同时实施且所处的地位基本平等。 ③每个因素水平相互组合的实验方案，至少进行2次及以上独立重复实验。 ④因素间存在交互效应。例如，一级（两个因素间）或二级交互（三个因素间）效应。 ⑤统计学分析时，各因素及交互项所用误差项是相同的。 ◆优点： ?可分析各因素的主效应(m a i n e f f e c t s)（某因素各水平间的平均效应差异） ?因素间的交互效应(i n t e r a c t i o n)(一个因素的水平改变会影响另一个因素的效应) ?寻找最优方案或最佳组合 ?可允许数据缺失（完全随机分配情况下） ◆缺点： ?当因素较多或水平数较多时，所需实验次数过多。 ?一般来说，因素数最好不要多于6个，水平数亦不要过多，一般为2或3个。

【推荐】实验设计方案四篇

【推荐】实验设计方案四篇 实验设计方案篇1 发展节水型水产养殖、种植模式，进化水质节约用水，清除鱼池中有机质带来的污染，绿化池塘有效提高池塘利用率，把池塘效益最大化除了优化水产品的品种结构外，还可以开发利用水面及水面以上的空间。这是未来池塘养殖的发展趋势。利用池塘养殖空间，水下养鱼，水面种菜，是发展水池养殖与种植相结合的方向之一。鱼的生存生长产生的废物，恰好是水生蔬菜所必须的营养。精养鱼池的肥水实际上是无土栽培的营养液。在池塘蔬菜种植和水产养殖的结合中，要根据重庆地区池塘养殖的模式和特点，结合当地的气候季节变化，如何因事利导，趋利避害，因地制宜，选择合适的品种搭配采取相适应的种养技术，是我们鱼菜共生实验成功的关键。根据上述思路制定设计方案如下： 一、设计目标 我场位于璧山县城与狮子镇之间，养殖水源已严重污染，河水无法使用。其净化池水水质减少循环已成头等大事。 1。鱼菜共生池全年不因养鱼投饲料污染水质而换水（确因天旱池水枯竭，只能适当补给）。利用蔬菜汲取池中氨、氮、磷等多余元素净化水质达到不换水的目的。 2。鱼产量1000公斤/亩、蔬每亩500公斤。

3。对比池鱼产量1000公斤/亩。 二、设计方案 由于该实验在重庆地区属初试，在全国也没有完全成熟的经验可以借鉴，所以在种植蔬菜的浮床用材方面，既要考虑浮力，又要与就地取材、低成本原则相结合考虑：1。浮床： ①用竹子做浮筐，在浮筐上用聚乙烯网布作浮床的面和底。使其面、底中空高度在10cm左右、面部开孔植菜，底部透水供菜营养、并防鱼吃菜根。 ②用塑料管做浮筐，其他同①。 ③用板房填充泡沫作浮床开孔植菜，但下部分需网布防鱼吃菜根。 ④利用竹块定型，同样用网布上下隔两层，然后在四角用竹棍定植在池中，靠四角竹棍支撑重量，成本最低。 2。植菜的品种：适应水生的品种。 ①空心菜：生长期4—10月，时间长、产菜期长。 ②水芹菜：生长期10—来年3月，有效利用冬季延续空心菜的产量。 ③丝瓜：需大水大肥、可搭架立体利用水面以上的空间。 3。池鱼放养模式：结合当地养殖习惯，不回避草鱼。 4。种植面积不超过养鱼水面的20%、不低于15%。 三、实验场地

准实验研究设计方法

准实验研究设计方法 从研究设计的思想和要求来推论，可以认为准实验设计是一种降低了控制标准的类似真实验的研究方法，因此准实验研究设计的方法在许多方面与真实验有相同之处，常用的准实验设计方法有不相等实验组控制组前后测准实验设计、不相等区组后测准实验设计、单组前测后测时间系列准实验设计、多组前测后测时间系列准实验设计、修补法准实验设计等五种。 （一）不相等实验组控制组前后测准实验设计 这种准实验设计方法通常应用的情况是：需要安排两组被试作为实验组和控制组进行研究，但又不能按照随机化原则重新选择被试样本和分配被试。这是一种典型的准实验设计方法，用于针对不同被试组在一开始就不相等时，进行实验组和控制组后测结果的比较，实验程序安排如表7-6所示： 表7-6 不相等实验组控制组前测后测准实验设计程序 不相等实验组控制组前后测准实验设计在进行过程中要注意两个问题。

⑴进行前测是用于检验在实验要考证的问题上实验组和控制组原有的近似程度，而不考虑其它因素。只有当两个组在考证问题上原有水平相接近时，才能进行该种准实验研究。 ⑵对结果进行分析时，要对R3和R4之间的差异进行统计检验，而非简单比较平均分、方差等，通过检验确定进行实验后两个组之间是否存在差异，差异程度如何。 [例6-1] 某一课题要研究利用多媒体计算机辅助物理教学后学生的学习效果，应用准实验方法进行研究，设计方案如下： 第一步：选取实验对象。 为保证正常教学的进行，在某个年级中选择两个现成的整班参加实验。 为了保证参加研究的两个班物理学习的原始水平相似，对该年级所有的班进行前测以检测起始水平，从中选出两个水平接近的整班参加研究，保证选出的两个班在物理学习上总体水平相同或相近。然后从中随机确定一个班作为实验组，接受多媒体计算机辅助物理教学；同时另一个班作为控制组按照原有教学计划和教学方式进行学习。 第二步：经过同一进度的教学活动后，同时对两个班级的物理课学习成绩进行考核，考核的结果进行后测。 第三步：将两个班的后测成绩分别减去各自的前测成绩，并用独立样本的t检验对这两个差值的差别显著性进行统计检验，最后判断实验组和控制组在进行实验前后是否有明显的差异，从而得出结论。 在这种准实验设计方法中，实验的情况通常可用图7-4表示：