实验一测量与设计评
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系人因工程实验一：测量与设计评估
一． 实验简介
人体测量是通过对人体某些部位的构造尺寸和功能尺寸进行测量，以获得人体外部形态特性和肢体活动范围特性的一种方法。通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。
人体测量可分为三类：
1） 形态测量，包括人体尺寸、体重等静态尺寸。
2） 生理测量，包括知觉反应、疲劳、肢体体力、生物节律等。 3） 运动测量，包括动作范围、动作特性等。 由于人的形体和尺寸存在着较大的差异，所以如果进行设备设计和工作地设计为人所用时，我们必须考虑到这些差异，考虑人体的各种尺度，使设计满足人员作业、安全和舒适性的要求。因此要求设计者能了解人体测量的基本知识，并能熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质和使用条件。
二． 实验目的
（1） 巩固人体测量的基本知识；
（2） 掌握人体形态测量的基本方法和工具的使用； （3） 掌握应用人体尺寸进行工作地的设计与评估的方法。
三． 实验工具
（1） 人体测高仪，见图 1所示。
又称为马丁测高仪，主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。
由主尺杆、固定尺座、活动尺座管形尺框、两支直尺和两支弯尺构成。主尺杆由4节金属管相互套接而成，测量范围是0～1950毫米。可测量人体的身高、坐高和体部的各种高度。
当它的第一节金属管的固定尺座与活动尺座各插一支直尺时，可作为大型活动直脚规（或称圆杆直角规）使用，可测活体的肩宽、胸宽等，也可测骨骼的股骨体长等。
在活动尺座和固定尺座各插一支弯脚时，可作为大型弯脚规使用，用于测量胸部矢状径等。
图 1人体测高仪
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系（2） 体重计
测量体重的器械。有多种，常用的为杠杆秤和轻便型人体秤。 （3） 卷尺 （4） 统计分析软件
四． 实验内容
1. 人体尺寸测量
《用于技术设计的人体测量基础项目》（GB5703-1999）规定了人体测量术语和人体测量方法，适用于成年人和青少年借助人体测量仪器（GB5704.1-5704.4-1985）进行的测量。
1） 测量基本姿势
人体测量的主要姿势有直立姿势（简称立姿）和坐姿。
立姿规定被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45°夹角,体重均匀分布于两足。为确保直立姿势正确，被测者应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。
坐姿规定被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左、右大腿大致平行，膝大致弯屈成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。为确保坐姿正确，被测者的臀部、后背部应同时靠在同一铅垂面上。
无论何种测量姿势，身体都必须保持左右对称，由于呼吸而使测量值有变化的测量项目，应在呼吸平静时进行测量。 2） 测量方法
测量时应在呼气与吸气的中间进行。其次序为从头向下到脚；从身体的前面，经过侧面，再到后面。测量时只许轻触测点，不可紧压皮肤，以免影响测量的准确性。某些长度的测量，既可用直接测量法，也可用间接测量法——两种尺寸相加减。
要求被测者裸体或穿着尽量少的内衣，且免冠赤脚。测量值的读数精度要求线性项目为±1mm ，体重为±0.5kg 。 3） 测量项目
图 2立姿测量项目
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图 3坐姿测量项目 （1） 身高（stature （body height ））：从地面到头最高点（头顶点）的垂直距离。见图 2所
示。
被测者取立姿，测量者站在被测者的右侧，将人体测高仪垂直放置在被测者后方站立平面上并使活动滑尺下沿轻触被测者头顶点，测量头顶点至地面的垂距。 测量仪器：人体测高仪 （2） 最大肩宽（maximum shoulder breadth ）：左、右上臂三角肌部位上最向外侧突出点之
间的横向水平直线距离。见图 2所示。
被测者取立姿或坐姿，测量者站在被测者的正前方，手持圆杆直脚规，测量左、右上臂三角肌部位上最向外侧突出点之间的横向水平直线距离。 测量仪器：圆杆直脚规或带弯臂的圆杆直脚规 （3） 肘高（elbow height ）：从地面到弯屈肘部的最下点的垂直距离。见图 2所示。
被测者取立姿，上臂自然下垂，前臂水平抬起，与上臂弯屈呈直角，手掌朝向内侧，测量者站在被测者右侧，手持人体测高仪，躬身或下蹲测量从肘点至地面的垂距。 测量仪器：人体测高仪 （4） 臀宽（hip breadth, standing ）：臀部两侧的最大横向水平直线距离。见图 2所示。
被测者取立姿，测量者站在被测者的正后方，手持圆杆直角规，测量臀部两侧的最大横向水平距离，测量时，不能压迫臀部肌肤。 测量仪器：圆杆直脚规 （5） 臀围（hip circumference ）：经左、右臀峰点的臀部水平围长。见图 2所示。
被测者取立姿，测量者站在被测者的右侧，手持软卷尺，测量经左、右臀峰点的臀部水平围长。 测量仪器：卷尺
（6） 体重（body mass （weight ））：人体总重量。
被测者站立在体重计上。 测量仪器：体重计 （7） 坐高（sitting height ）：从头顶点至水平坐面的垂距。见图 3所示。
被测者取坐姿，测量者站在被测者的右侧，将人体测高仪放置在被测者的正后方，测量从头顶点至椅面的垂距。 测量仪器：人体测高仪
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系（8） 坐姿肘高（elbow height, sitting ）：从水平坐面到与前臂水平屈肘的最下点的垂直距离。见图 3所示。
被测者躯干挺直，且大腿完全由坐面支撑着，小腿自然下垂，上臂自然下垂，前臂呈水平。
测量仪器：人体测高仪
（9） 坐姿大腿厚（thigh clearance ）：从大腿上表面最高点至坐面的垂距。见图 3所示。
被测者取坐姿，膝部弯成直角，测量者蹲立在被测者的右前方，手持人体测高仪，测量大腿上表面最高点至椅面的垂距。 测量仪器：人体测高仪
（10） 臀膝距（buttock-knee length ）：从臀部后缘至髌骨前缘的水平直线距离。见图 3所
示。
被测者取坐姿，腿部在矢状面内曲膝90°，测量者蹲立在被测者的右侧，手持圆杆直角规，测量从臀部后缘至膑骨前缘的水平直线距离。 测量仪器：圆杆直脚规
（11） 坐姿两轴间宽（elbow-to-elbow breadth ）：两肘部外侧面之间的最大横向水平直线距
离。见图 3所示。
被测者取坐姿，上臂自然下垂，前臂水平前伸，曲肘90 ，手掌朝向内侧；测量者蹲立在被测者的正后方，手持圆杆直脚规，测量两肘部外侧面之间的最大横向水平直线距离。
测量仪器：圆杆直脚规 （12） 坐姿臀宽（hip breadth ）：臀部左、右向外最突出部位间的横向水平直线距离。见图
3所示。
被测者取坐姿，两膝盖并拢，测量者蹲立在被测者的正后方，手持圆杆直脚规，测量臀部两侧最宽部位的宽度，测量时不能压迫臀部肌肤。 测量仪器：圆杆直脚规
将被测量者的基本信息和人体尺寸填入附录中实验表 2～表 4。
2. 设计实例评估
以学校内某处教室的课桌椅为评估对象，测量课桌椅的尺寸，根据我国1989年实施的
GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》，评估课桌椅的设计合理性、舒适性、实用性等。
可以考虑以下几个方面：
1） 人体尺寸与桌椅设计样式的联系，是否适宜于就坐者？
2） 你发现了哪些需要改进的地方（或者原来设计不足的地方）？
GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》中的值为裸体测量的结果，而且更为重要的是：该国标测量距今已经20多年，我国的主要人群的人体尺寸已经发生了显著的变化。在产品或工程设计时，需要做一定的修正，才能成为有实用价值的功能尺寸。相关资料参考见附录。
五． 实验报告要求
1. 明确组内分工
2. 基于年级的人体测量数据，计算人体测量数据各项指标的平均值、标准差、第5、50和95百分位值，分析和比较与国标GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》中相同尺寸指标的差异和变化。
3. 结合国标GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》对教室课桌椅的评估。需要附上教室课桌椅的三维尺寸图纸及照片，并提出课桌椅的不足及改进意见。如以年级的人体测量
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室系数据为依据，如何设计该教室的课桌椅？即适于本年级人群使用的书写输入工作地。
4. 实验收获与体会
六． 参考文献
（1） GB5703-1999《用于技术设计的人体测量基础项目》 （2） GB14774-1993《工作座椅一般人类工效学要求》 （3） GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》 （4） GB5704.1-5704.4-1985《人体测量仪器》
（5） GB14776-1993《人类工效学 工作岗位尺寸设计原则及其数值》 （6）
GB18978.1-2003《使用视觉显示终端（VDTS ）办公的人类工效学要求 第1部分：概述》
（7） 邵象清.人体测量手册.上海：上海辞书出版社,1985.
（8） 童时中.人机工程设计与应用手册.北京：中国标准出版社,2007
（9） 朱序彰.人机工程学（第二版）.西安：西安电子科技大学出版社,2006 （10） 丁玉兰.人机工程学（第三版）.北京：北京理工大学出版社,2005
七． 附录：
1. 人体尺寸修正量及功能尺寸的设定
1） 修正量
修正量有功能修正量和心理修正量两种：
（1）功能修正量：为了保证实现产品或工程的某项功能，而对作为设计依据的人体尺寸百分位数，所作的尺寸修正量。功能修正量可分为静态功能修正量和动态功能修正量。其中动态功能修正量与作业不直接相关，通常指人的必要的活动间隙和活动空间。如工作台要留出膝和脚的活动空间，腿与工作台下边缘之间至少应留出20～30mm 的自由空间。
对于着装和穿鞋修正量参照表 1的数据确定。相对人体测量人体一般处于比较舒适的放松态，对姿态修正量的常用的数据是，立姿时的身高、眼高等减10mm ；坐姿时的坐高、眼高等减44mm 。
表 1正常人着装身材修正值（mm ）
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系（2）心理修正量：为了消除空间压抑感、约束感、恐惧感或为了追求美观等心理需要而作的尺寸修正量。 2） 功能尺寸的设定
功能尺寸的确定，既需保证产品性能又需考虑对人的适应性。从人因学出发，在确定产品或工程的功能尺寸时，需考虑到人体尺寸百分位数，并加上必要的修正量。
功能尺寸可分为两类：
（1） 最小功能尺寸：为了保证实现产品或工程的某项功能，在设计时所确定的最小
尺寸。其计算公式为：
最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量
（2） 最佳功能尺寸：为了方便、舒适地实现产品或工程的某项功能，而在设计时所
确定的尺寸。其计算公式为：
最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量
2.实验表格
表3人体立姿测量数据
表4人体坐姿测量数据
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实验设计评价
物质性质实验方案的设计实验探究与实验评价 （2013 四川）为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。 Ⅰ. AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag+除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 （1）请完成下表： 【实验结论】Fe的氧化产物为Fe3+和Fe2+。 Ⅱ.AgNO3的热稳定性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。 （2）装置B的作用是。 （3）经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验 证方法是。 （4）【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。 【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O；ⅲ.Ag和Ag2O。 【实验验证】该小组为验证上述猜想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。 【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是①（填实验编号）。 【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有②。 【答案】（1）①溶液呈红色②K2[Fe(CN)6]溶液③产生蓝色沉淀（2）防倒吸（3）用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2（4）① b②Ag、NO2、O2
（2011 福建）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究： 查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。 Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验 取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。 （1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_____________。 （2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_________。 Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定 利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。 依据实验过程回答下列问题： （3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_______________________。（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。 （5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________（填标号）。 a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体 b.滴加盐酸不宜过快 c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置 d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置 （6）实验中准确称取 8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为 3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。 （7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________________。 【答案】（1）Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－或Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O （2）通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解 （3）把生成的全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收 （4）CO2＋Ba(OH)2＝BaCO3↓＋H2O （5）cd （6）25% （7）B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中（或其它合理答案） （2010 北京）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。 试验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
算法设计实验3
实验三：动态规划法 【实验目的】 应用动态规划算法思想求解矩阵连乘的顺序问题。 【实验要求】 应用动态规划算法的最优子结构性质和子问题重叠性质求解此问题。分析动态规划算法的基本思想，应用动态规划策略写出算法及相应的程序，求解此题。要读懂读透A[i,j]， A[1,n]=A[1,k] ×A[k+1,n]，m[i][j]，s[i][j]各式所表达的含义并正确加以应用。m[i][j]的递归定义： 0 （i=j ） m[i][j]= min{m[i][k]＋m[k+1][j]+n i-1n k n j （i
补充：实验设计及评价
高三化学复习——实验设计及评价 必修一：7个 p13 探究在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同； p26 探究Fe(OH)3胶体的制备和性质； p48探究Al的热熔现象；p50 设计实验探究Fe与水的反应； p56 探究Na2CO3和NaHCO3性质的异同点；p61 探究Fe3+和Fe2+的转化； p92 探究NO2被水吸收的效率； 必修二：7个 p5 探究碱金属Na与K的性质；p14 探究短周期元素原子结构的递变； p15 探究第三周期元素性质的递变；p41 探究原电池原理； p61 探究CH4与Cl2的光取代反应；p67 探究石蜡油的催化裂化的产物； p75 探究醋酸和碳酸酸性的强弱； 选修四：6个 p21 探究温度对I－被O2氧化的影响；p23 探究催化剂对反应速率的影响； p54 探究盐溶液的酸碱性；p57 探究影响Fe3+水解的条件； p82 探究电解饱和食盐水的实验；p87 探究牺牲阳极的阴极保护法； 必修一 1.【P88 课后习题13】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠？ 1、答案：方法一：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入1mL白醋，有气泡产生的是碳酸钠，无明显现象的是食盐； 方法二：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水，用温度计测量粉末温度的变化，若温度升高的为碳酸钠，变化不明显的是食盐； 方法四：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水(不要使固体溶解)，若粉末变成块状的是碳酸钠，无明显现象的是食盐(原理：Na2CO3+10H2O= Na2CO3·10H2O) 方法五：分别取少量2种白色粉末于2支试管中，加入蒸馏水溶解，用pH试纸检验溶液的酸碱性，若溶液呈碱性的是碳酸钠，呈中性的是食盐。 2. 3.【P104 课后习题9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的实验方案鉴别。
实验设计与数据处理心得
实验设计与数据处理心得体会 刚开始选这门课的时候,我觉得这门课应该就是很难懂的课程,首先我们做过不少的实验了,当然任何自然科学都离不开实验,大多数学科(化工、化学、轻工、材料、环境、医药等)中的概念、原理与规律大多由实验推导与论证的,但我觉得每次到处理数据的时候都很困难,所以我觉得这就是门难懂的课程,却也就是很有必要去学的一门课程,它对于我们工科生来说也就是很有用途的,在以后我们实验的数据处理上有很重要的意义。 如何科学的设计实验,对实验所观测的数据进行分析与处理,获得研究观测对象的变化规律,就是每个需要进行实验的人员需要解决的问题。“实验设计与数据处理”课程就就是就是以概率论数理统计、专业技术知识与实践经验为基础,经济、科学地安排试验,并对试验数据进行计算分析,最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化方案的一种科学计算方法。它主要应用于工农业生产与科学研究过程中的科学试验,就是产品设计、质量管理与科学研究的重要工具与方法,也就是一门关于科学实验中实验前的实验设计的理论、知识、方法、技能,以及实验后获得了实验结果,对实验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。 通过本课程的学习,我掌握了试验数据统计分析的基本原理,并能针对实际问题正确地运用,为将来从事专业科学的研究打下基础。这门课的安排很合理,由简单到复杂、由浅入深的思维发展规律,先讲单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀试验设计等常用试验设计
方法及其常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析等数据处理的理论知识,最后将得出的方差分析、回归分析等结论与处理方法直接应用到试验设计方法。 比如我对误差理论与误差分析的学习:在实验中,每次针对实验数据总会有误差分析,误差就是进行实验设计与数据评价最关键的一个概念,就是测量结果与真值的接近程度。任何物理量不可能测量的绝对准确,必然存在着测定误差。通过学习,我知道误差分为过失误差,系统误差与随机误差,并理解了她们的定义。另外还有对准确度与精密度的学习,了解了她们之间的关系以及提高准确度的方法等。对误差的学习更有意义的应该就是如何消除误差,首先消除系统误差,可以通过对照试验,空白试验,校准仪器以及对分析结果的校正等方法来消除;其次要减小随机误差,就就是要在消除系统误差的前提下,增加平行测定次数,可以提高平均值的精密度。 比如我对方差分析的理解:方差分析就是实验设计中的重要分析方法,应用非常广泛,它就是将不同因素、不同水平组合下试验数据作为不同总体的样本数据,进行统计分析,找出对实验指标影响大的因素及其影响程度。对于单因素实验的方差分析,主要步骤如下:建立线性统计模型,提出需要检验的假设;总离差平方与的分析与计算;统计分析,列出方差分析表。对于双因素实验的方差分析,分为两种,一种就是无交互作用的方差分析,另一种就是有交互作用的方差分析,对于这两种类型分别有各自的设计方法,但就是总体步骤都与单因素实验的方差分析一样。
化学实验设计及评价
化学实验设计及评价 人教版教材 必修一：7个 p13 探究在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同； p26 探究Fe(OH)3胶体的制备和性质； p48探究Al的热熔现象； p50 设计实验探究Fe与水的反应； p56 探究Na2CO3和NaHCO3性质的异同点； p61 探究Fe3+和Fe2+的转化； p92 探究NO2被水吸收的效率； p87 探究牺牲阳极的阴极保护法； 必修一 1. 【P88 课后习题13】请设计尽可能多的方法区分厨房中的食盐和碳酸钠？ 方法一：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入1mL白醋，有气泡产生的是碳酸钠，无明显现象的是食盐； 方法二：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水，用温度计测量粉末温度的变化，若温度升高的为碳酸钠，变化不明显的是食盐； 方法四：分别取2种白色粉末于2支试管中，各加入少量水(不要使固体溶解)，若粉末变成块状的是碳酸钠，无明显现象的是食盐(原理：Na2CO3+10H2O= Na2CO3·10H2O)方法五：分别取少量2种白色粉末于2支试管中，加入蒸馏水溶解，用pH试纸检验溶液的酸碱性，若溶液呈碱性的是碳酸钠，呈中性的是食盐。 2. 【P92 科学探究】现给你一试管NO2，请设计实验，尽可能多的用水吸收NO2？
3. 【P104 课后习题9】在三支试管中分别盛有稀硫酸、稀硝酸、稀盐酸，请设计简单的实验方案鉴别。 分别取三种溶液于试管中，各加入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀产生的是稀硫酸；再取剩余的2种溶液于2支试管中，加入几滴AgNO3溶液，有白色沉淀产生的是稀盐酸，剩余的是稀硝酸 4. 【P104 课后习题10】在2支试管中分别盛有相同体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计简单的实验方案鉴别。 方案一：分别取相同体积的两种溶液，用密度计测量溶液的密度(或称量质量)，密度大的是浓硫酸； 方案二：分别取两种溶液于试管中，轻轻振荡试管，流动性差的、黏度大的是浓硫酸，黏度小的是稀硫酸； 方案三：在2个小烧杯中加入10mL蒸馏水，分别缓慢加入2种溶液，放出大量热的是浓硫酸，放出热量小的是稀硫酸； 方案四：在2支试管中加入几粒蓝色硫酸铜晶体，再分别加入1mL2种溶液，若试管中蓝色晶体变色白色的是浓硫酸，晶体溶解且溶液变成蓝色的是稀硫酸； 方案五：分别将2片打磨干净的铁皮放在2支试管中，再分别加入2种溶液，有气泡产生的是稀硫酸，无明显现象的是浓硫酸； 方案六：分别用玻璃棒蘸取2种溶液涂在纸上，一段时间后，纸上涂液的地方变黑的是浓硫酸，无明显现象的是稀硫酸。 5. 【P108 课后习题13】请你用实验方法证明某种白色晶体是(NH4)2SO4。 取少量晶体于试管中，加入少量蒸馏水溶解，再将溶液分成2份，一份中加入浓NaOH[或Ba(OH)2]溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变成蓝色，证明该晶体中存在NH4+；向另一支试管中加入稀盐酸酸化，再加入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明该晶体中存在SO42－
实验一 简单算法设计
实验一简单算法设计 一.实验目的和要求 1. 理解算法设计与分析的基本概念，理解解决问题的算法设计与实现过程； 2. 掌握简单问题的算法设计与分析，能设计比较高效的算法； 3. 熟悉C/C++语言等的集成开发环境，掌握简单程序设计与实现的能力； 二．实验内容 (一)相等元素问题 1.问题描述先排序函数，再查找函数。 #define size 100 Typedef strat { Int Array[size] Int listlength }List List a; Main() { 1、输入 2、排序 3、查找 4、输出 } 元素唯一性问题：给出一个整数集合，假定这些整数存储在数组A[1…n]中，确定它们中是否存在两个相等的元素。请设计出一个有效算法来解决这个问题，你的算法的时间复杂性是多少？ 2. 测试数据 输入： 9 71 25 64 38 52 5 31 19 45 26 35 17 92 53 24 6 57 21 12 34 2 17 86 75 33 15 87 32 7 84 35 26 45 78 96 52 22 37 65 9 43 21 3 33 91 输出：No Yes No 3. 设计与实现的提示 算法最坏情况和平均情况的时间复杂性是衡量算法优劣的重要指标，算法设计要求尽可能设计比较高效的算法。 (二) 整数集合分解（选做） 1.问题描述
设计算法把一个n个元素的整数集合（n为偶数）分成两个子集S1和S2，使得：每个新的集合中含有n/2个元素，且S1中的所有元素的和与S2中的所有元素的和的差最大。 2. 测试数据 输入： 68 25 34 16 2 37 3 95 76 57 21 13 4 78 29 6 17 39 51 20 43 12 28 3 48 59 14 32 47 51 42 61 9 24 52 78 65 2 37 78 51 73 29 7 26 95 37 2 输出： 2 3 4 6 12 13 16 17 20 21 25 29 34 37 39 43 51 57 68 76 78 95 2 2 3 7 9 1 4 24 26 28 29 32 37 37 42 47 48 51 51 52 59 61 62 65 73 78 95 3. 设计与实现的提示 本题可以有多种方法。算法时间复杂性是选取算法的重要依据。输出的两个新整数集合要求按照从小到大排序后输出。该排序步骤对算法时间复杂性的影响在此不计。
实验的设计与评价
实验的设计与评价 （总分：297 考试时间：200.4分钟） 学校___________________ 班级____________ 姓名___________ 得分___________ 一、选择题 ( 本大题共 1 题, 共计 3 分) 1、(3分) 29.已知KMnO 4与浓HCl在常温下反应能产生Cl 2 。若用图2所示的实验装置来制 备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（） 图2 A.只有①和②处 B.只有②处 C.只有②和③处 D.只有②③④处 二、非选择题 ( 本大题共 22 题, 共计 294 分) 1、(18分) 26.从固体物质A开始，可以发生如下框图所示的一系列变化 回答下列问题： （1）在实验室中收集气体B的方法是。 （2）操作①的名称是。在操作①中所使用的玻璃仪器的名称是。（3）写出反应②和反应③的化学方程式： 反应②：。 反应③：。 （4）A的化学式是。
（5）在实验室中，如果获得干燥纯净的气体D，可以将它通过如下示意图中的装置，其中 瓶Ⅰ中盛放的试剂是。 瓶Ⅱ中盛放的试剂是。 收集干燥气体D的方法是。 2、(12分) 27.Ag/α－Al 2O 3 是石油化学工业的一种重要催化剂，其中Ag起催化作用，α－ Al 2O 3 是载体且不溶于硝酸，该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应 为：6AgCl+Fe 2O 3 3Ag 2 O+2FeCl 3 阅读上述实验流程，完成下列填空： （1）Ag/α－Al 2O 3 加酸溶解应该选用装置（选填a、b、c）。
（2）在实验操作（Ⅱ），如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤，将会发生化学反应的离子方程式 。 （3）实验操作（Ⅳ）所需玻璃仪器为（填写三种）。 （4）实验操作（Ⅶ）从AgNO 3溶液获得AgNO 3 晶体需要进行的实验操作依次为： （多选扣分）。 （a）蒸馏（b）蒸发（c）灼烧（d）过滤（e）冷却结晶 （5）已知：NO+NO 2+2NaOH2NaNO 2 +H 2 O； 2NO 2+2NaOH NaNO 3 +NaNO 2 +H 2 O NO和NO 2 的混合气体的组成可表示为NO x。该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值为 。 （a）x≤1.5（b）x=1.2 （c）x≥1.5 （6）已知Ag/α—Al 2O 3 中Ag的质量分数，若计算Ag的回收率，还必须知道的 实验数据为和 。 3、(16分) 17.根据下图回答问题： （1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。 （2）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：
算法设计与实验报告讲解
算法设计与分析实验报告 学院：信息学院 专业：物联网1101 姓名：黄振亮 学号：20113379 2013年11月
目录 作业1 0-1背包问题的动态规划算法 (7) 1.1算法应用背景 (3) 1.2算法原理 (3) 1.3算法描述 (4) 1.4程序实现及程序截图 (4) 1.4.1程序源码 (4) 1.4.2程序截图 (5) 1.5学习或程序调试心得 (6) 作业2 0-1背包问题的回溯算法 (7) 2.1算法应用背景 (3) 2.2算法原理 (3) 2.3算法描述 (4) 2.4程序实现及程序截图 (4) 2.4.1程序源码 (4) 2.4.2程序截图 (5) 2.5学习或程序调试心得 (6) 作业3循环赛日程表的分治算法 (7) 3.1算法应用背景 (3) 3.2算法原理 (3) 3.3算法描述 (4) 3.4程序实现及程序截图 (4)
3.4.1程序源码 (4) 3.4.2程序截图 (5) 3.5学习或程序调试心得 (6) 作业4活动安排的贪心算法 (7) 4.1算法应用背景 (3) 4.2算法原理 (3) 4.3算法描述 (4) 4.4程序实现及程序截图 (4) 4.4.1程序源码 (4) 4.4.2程序截图 (5) 4.5学习或程序调试心得 (6)
作业1 0-1背包问题的动态规划算法 1.1算法应用背景 从计算复杂性来看,背包问题是一个NP难解问题。半个世纪以来,该问题一直是算法与复杂性研究的热点之一。另外,背包问题在信息加密、预算控制、项目选择、材料切割、货物装载、网络信息安全等应用中具有重要的价值。如果能够解决这个问题那么则具有很高的经济价值和决策价值，在上述领域可以获得最大的价值。本文从动态规划角度给出一种解决背包问题的算法。 1.2算法原理 1.2.1、问题描述： 给定n种物品和一背包。物品i的重量是wi，其价值为vi，背包的容量为C。问:应如何选择装入背包的物品，使得装入背包中物品的总价值最大? 形式化描述：给定c >0, wi >0, vi >0 , 1≤i≤n.要求找一n元向量(x1,x2,…,xn,), xi ∈{0,1}, ?∑ wi xi≤c,且∑ vi xi达最大.即一个特殊的整数规划问题。 1.2.2、最优性原理： 设(y1,y2,…,yn)是 (3.4.1)的一个最优解.则(y2,…,yn)是下面相应子问题的一个最优解: 证明:使用反证法。若不然,设(z2,z3,…,zn)是上述子问题的一个最优解,而(y2,y3,…,yn)不是它的最优解。显然有 ∑vizi > ∑viyi (i=2,…,n) 且 w1y1+ ∑wizi<= c 因此 v1y1+ ∑vizi (i=2,…,n) > ∑ viyi, (i=1,…,n) 说明(y1,z2, z3,…,zn)是(3.4.1)0-1背包问题的一个更优解,导出(y1,y2,…,yn)不是背包问题的最优解,矛盾。 1.2.3、递推关系：
算法设计实验报告一(简单算法设计)
实验报告一 课程C++ 实验名称简单算法设计第 1 页专业_数学与应用数学_ __ 班级__ 双师一班学号105012011056 姓名陈萌 实验日期：2013 年 3 月9 日报告退发(订正、重做) 一、实验目的 1. 理解算法设计与分析的基本概念，理解解决问题的算法设计与实现过程； 2. 掌握简单问题的算法设计与分析，能设计比较高效的算法； 3. 熟悉C/C++语言等的集成开发环境，掌握简单程序设计与实现的能力。 二、实验内容 (一)相等元素问题 1.问题描述 元素唯一性问题：给出一个整数集合，假定这些整数存储在数组A[1…n]中，确定它们中是否存在两个相等的元素。请设计出一个有效算法来解决这个问题，你的算法的时间复杂性是多少？ 2. 具体要求（若在ACM平台上提交程序，必须按此要求）――平台上1767题 输入：输入的第一行是一个正整数m，表示测试例个数。接下来几行是m个测试例的数据，每个测试例的数据由两行组成，其中第一行为一个正整数n (n<=500)，表示整数序列的长度，第二行给出整数序列，整数之间用一个空格隔开。 输出：对于每个测试例输出一行，若该组测试例中存在两个相等的元素则输出”Yes”，否则，输出”No”。每个测试例的输出数据用一行表示。 3. 测试数据 输入：3 10 9 71 25 64 38 52 5 31 19 45 16 26 35 17 92 53 24 6 57 21 12 34 2 17 86 75 33 20 15 87 32 7 84 35 26 45 78 96 52 22 37 65 9 43 21 3 33 91 输出：No Yes No (二) 整数集合分解 1.问题描述 设计算法把一个n个元素的整数集合（n为偶数）分成两个子集S1和S2，使得：每个新的集合中含有n/2个元素，且S1中的所有元素的和与S2中的所有元素的和的差最大。 2. 具体要求（若在ACM平台上提交程序，必须按此要求）――平台上1768题 输入的第一行是一个正整数m，表示测试例个数。接下来几行是m个测试例的数据，每个测试例的数据由两行组成，其中第一行为一个正整数n (n为偶数，且n<=500)，表示原整数集合的长度，第二行给出这n个整数序列，整数之间用一个空格隔开。 输出：对于每个测试例输出两行，分别表示新生成的整数集合。其中，第一行是元素和比较小的整数集合，第二行是元素和比较大的整数集合，整数之间用一个空格隔开。两个测
最新论实验设计与数据处理的重要性
论实验验设计与数据处理的的重要性 实验设计与数据处理是以数理统计理论专业知识和实践经验为基础，科学地设计实验，并对所得实验数据进行分析，达到减少实验次数缩短实验周期迅速找到优化实验方案。 它又是一种广泛应用于工农业生产和科学研究过程中的普遍使用的科学计算方法，是产品设计质量管理和科学研究的重要工具。到目前为止，该学科经过百余年的发展，在各个科学领域的实验研究中起着重要的作用。化工类专业是需要实验与观测的学科专业，经常需要通过实验来优化工艺条件寻找变化规律，并通过对规律的研究达到产品质量好高效高产节能降耗等目的，尤其是优化工艺条件研究新品种解决新问题的实验过程中，未知的工艺因素操作因素甚至人为因素特别多，需要通过大量的实验来探索工艺条件。 1实验设计 科学合理的实验设计可以使实验达到事半功倍的效果，而严密准确的数据处理则可以帮助研究者从纷乱的数据中寻找出事物的内在规律。 一项科学合理的试验设计应做到：试验次数尽可能少；便于分析和处理试验数据；能获得满意的结果。 实验设计包括单因素试验的设计和多因素实验设计。 试验中只有一个影响因素，或虽有多个影响因素，在安排试验时，只考虑一个对指标影响最大的因素，其它因素尽量保持不变的试验，即为单因素试验。常用的单因素试验设计：黄金分割法（0.618法）、分数法、平行线法、交替法和调优法等。 多因素试验设计：正交试验设计、S/N比试验设计、产品三次设计、完全随机化试验设计、随机区组试验设计和正交拉丁方试验设计等。
实验室常用正交实验设计。 正交试验设计是依据数据的正交性（即均匀搭配）来进行试验方案设计。目前已经构造出了一套现成规格化的正交表。根据正交表的表头和其中的数字结构就可以科学地挑选试验条件（因素水平）合理地安排试验。 正交实验设计具有以下优点：能在众多的试验条件中选出代表性强的少数试验条件；根据代表性强的少数试验条件结果数据可推断出最佳的试验条件或生产工艺；通过试验数据的进一步分析处理，可以提供比实验结果本身多得多的对个因子的分析；在正交试验的基础上，不仅可以作方差分析，还能使回归分析等数据处理的计算变得十分简单；一种高效率、快速、经济的实验设计方法。 通过正交试验可确定出各因素对试验指标的影响规律，得知哪些因素的影响是主要的、哪些因素的影响是次要的、哪些因素之间存在相互影响；选出各因素的一个水平组合来确定最佳生产条件。 日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。正交表的使用大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。 试验研究可在三个层面上进行：实验室、中试和工业装置。不同层面由于风险大小不同而造成的损失大不一样。实验室最小、中试次之、工业装置最大。工业装置上的优化试验研究一般在开工初期进行，一旦生产稳定后，不会轻易更改。这部分工作主要借助于统计过程控制保证产品的合格率。实验室和中试层面上的试验研究可以经常改变，可在很宽的范围内调整参数进行优化。因此，试验设计主要在这两个阶段发挥作用。 2 数据处理
南京邮电大学算法设计实验报告——动态规划法
实验报告 （2009/2010学年第一学期） 课程名称算法分析与设计A 实验名称动态规划法 实验时间2009 年11 月20 日指导单位计算机学院软件工程系 指导教师张怡婷 学生姓名丁力琪班级学号B07030907 学院(系) 计算机学院专业软件工程
实验报告 实验名称动态规划法指导教师张怡婷实验类型验证实验学时2×2实验时间2009-11-20一、实验目的和任务 目的：加深对动态规划法的算法原理及实现过程的理解，学习用动态规划法解决实际应用中的最长公共子序列问题。 任务：用动态规划法实现求两序列的最长公共子序列，其比较结果可用于基因比较、文章比较等多个领域。 要求：掌握动态规划法的思想，及动态规划法在实际中的应用；分析最长公共子序列的问题特征，选择算法策略并设计具体算法，编程实现两输入序列的比较，并输出它们的最长公共子序列。 二、实验环境(实验设备) 硬件：计算机 软件：Visual C++
三、实验原理及内容（包括操作过程、结果分析等） 1、最长公共子序列（LCS）问题是：给定两个字符序列X={x1,x2,……,x m}和Y={y1,y2,……,y n}，要求找出X和Y的一个最长公共子序列。 例如：X={a,b,c,b,d,a,b},Y={b,d,c,a,b,a}。它们的最长公共子序列LSC={b,c,d,a}。 通过“穷举法”列出所有X的所有子序列，检查其是否为Y的子序列并记录最长公共子序列并记录最长公共子序列的长度这种方法，求解时间为指数级别的，因此不可取。 2、分析LCS问题特征可知，如果Z={z1,z2,……，z k}为它们的最长公共子序列，则它们一定具有以下性质： （1）若x m=y n，则z k=x m=y n，且Z k-1是X m-1和Y n-1的最长公共子序列； （2）若x m≠y n且x m≠z k，则Z是X m-1和Y的最长公共子序列； （3）若x m≠y n且z k≠y n，则Z是X和Y的最长公共子序列。 这样就将求X和Y的最长公共子序列问题，分解为求解较小规模的问题： 若x m=y m，则进一步分解为求解两个（前缀）子字符序列X m-1和Y n-1的最长公共子序列问题； 如果x m≠y n，则原问题转化为求解两个子问题，即找出X m-1和Y的最长公共子序列与找出X 和Y n-1的最长公共子序列，取两者中较长者作为X和Y的最长公共子序列。 由此可见，两个序列的最长公共子序列包含了这两个序列的前缀的最长公共子序列，具有最优子结构性质。 3、令c[i][j]保存字符序列X i={x1,x2,……,x i}和Y j={y1,y2,……,y j}的最长公共子序列的长度，由上述分析可得如下递推式： 0 i=0或j=0 c[i][j]= c[i-1][j-1]+1 i,j>0且x i=y j max{c[i][j-1],c[i-1][j]} i,j>0且x i≠y j 由此可见，最长公共子序列的求解具有重叠子问题性质，如果采用递归算法实现，会得到一个指数时间算法，因此需要采用动态规划法自底向上求解，并保存子问题的解，这样可以避免重复计算子问题，在多项式时间内完成计算。 4、为了能由最优解值进一步得到最优解（即最长公共子序列），还需要一个二维数组s[][]，数组中的元素s[i][j]记录c[i][j]的值是由三个子问题c[i-1][j-1]+1,c[i][j-1]和c[i-1][j]中的哪一个计算得到，从而可以得到最优解的当前解分量（即最长公共子序列中的当前字符），最终构造出最长公共子序列自身。
实验方案的设计与评价
实验方案的设计与评价 一、实验方案的设计 （一）、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。 （二）、实验方案设计的基本要求 1、科学性 （1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如： ①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。另外，宜用 粗锌（利用原电池原 理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。 ②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。前者宜 用稀盐酸，后两者宜 用浓磷酸。 FeS + 2HCl = FeCl2+ H2S↑H3PO4+ NaBr NaH2PO4+ HBr↑（制HI用NaI） （2）、与反应进行、停滞有关的问题 用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻止反应进 一步进行。 （3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较多；若用 KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极 少。 （4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。 （5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。 （6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置内外压强应相同。
（7）、实验室制备Al（OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。 （8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。 2、可行性 （1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。 （2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0℃）等条件。 （3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca（OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。 （4）、收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异。 （5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。 3、安全性 实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意 有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。 （1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！ （2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。 （3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研磨，以防止 发生剧烈的氧化还原反应，引起人身伤害等事故。 （4）、有毒气体的制备或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般采用吸收或燃 烧的处理方法。 （5）、混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防液体飞溅。如浓硫 酸的稀释等。 （6）、用Cu制CuSO4，可先将Cu在空气中灼烧成CuO，再加稀
算法与设计实验报告
算法与分析实验报告软件工程专业 安徽工业大学 指导老师：许精明
实验内容 1：杨辉三角 2：背包问题 3：汉诺塔问题 一：实验目的 1：掌握动态规划算法的基本思想，学会用其解决实际问题。 2：通过几个基本的实验，提高算法分析与设计能力，提高动手操作能力和培养良好的编程习惯。 二：实验内容 1：杨辉三角 2：背包问题 3：汉诺塔问题 实验一：杨辉三角
问题分析： ①每行数字左右对称，由1开始逐渐变大，然后变小，回到1。 ②第n行数之和为2^n。 ③下一行每个数字等于上一行的左右两个数字之和。 算法设计及相关源代码： public void yanghui(int n) { int[] a = new int[n]; if(n==1){ System.out.println(1); }else if(n==2) { System.out.print(1 + " " +1); }else{ a[1]=1; System.out.println(a[1]); a[2]=1;
System.out.println(a[1]+" "+a[2]); for(int i=3;i<=n;i++){ a[1]=a[i]=1; for(int j=i-1;j>1;j--){ a[j]=a[j]+a[j-1]; } for(int j=1;j<=i;j++){ System.out.print(a[j]+" "); } System.out.println(); } } } 实验结果：n=10 实验二：0-1背包问题 问题分析：：令V(i,j)表示在前i(1<=i<=n)个物品中能够装入容量为就 j(1<=j<=C)的背包中的物品的最大价值，则可以得到如下的动态规划函数: (1) V(i,0)=V(0,j)=0 (2) V(i,j)=V(i-1,j) j 《实验设计与数据处理》大作业 班级：环境17研 ： 学号： 1、 用Excel （或Origin ）做出下表数据带数据点的折线散点图 余浊（N T U ) 加量药（mL) 总氮T N (m g /L ) 加量药（mL ) 图1 加药量与剩余浊度变化关系图 图2 加药量与总氮TN 变化关系图 总磷T P (m g /L ) 加量药（mL) C O D C r (m g /L ) 加量药（mL) 图3 加药量与总磷TN 变化关系图 图4 加药量与COD Cr 变化关系图 去除率(%) 加药量(mL) 图5 加药量与各指标去除率变化关系图 2、对离心泵性能进行测试的实验中，得到流量Q v 、压头H 和效率η的数据如表所示，绘制离心泵特性曲线。将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式（要求作双Y 轴图）。 η H (m ) Q v (m 3 /h) 图6 离心泵特性曲线 扬程曲线方程为：H=-0.14041Q v 2-0.36394Q v +14.97212 R 2=0.99719 效率曲线方程为：η=-0.02878Q v 2+0.23118Q v -0.00692 R 2=0.99454 3、列出一元线性回归方程，求出相关系数，并绘制出工作曲线图。 (1) 表1 相关系数的计算 Y 吸光度（A ） X X-3B 浓度（mg/L ） i x x - i y y - l xy l xx l yy R 0.175 10 -0.51286 -30 47.99 0.82268 5 2800 0.99989 6 0.349 20 -0.33886 -20 0.517 30 -0.17086 -10 0.683 40 -0.00486 0 0.854 50 0.166143 10 1.026 60 0.338143 20 1.211 70 0.52314 30 ()() x x y y R --= = BaCl 2溶液 BaCl 2溶液 足量稀盐酸 Ba （NO 3）2溶液 足量稀盐酸 足量稀硝酸 第六讲 实验设计与评价 【考纲要求】 1．掌握物质制备、检验、鉴别等实验设计的基本要求，并能根据题目要求，设计切实可行的制备方案。 2．能针对题目所给的实验方案或自己设计的实验方案进行评价。 【复习方略】 实验方案设计的原则是方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还要做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料易得，价格低廉；副反应少，污染物少。 确定了实验所用的方法和原理之后，就要考虑选择用什么实验装置来完成，一套完整的实验装置，往往是由多个基本实验装置相互连接而成的。 近年来各种实验命题对实验设计的评价考查逐渐增多，归纳起来主要集中在以下几个方面： 1．反应原理的评价，是否有副反应以及副反应的控制； 2．装置的选取； 3．实验步骤的顺序设计； 4．反应条件和反应速率是否容易控制； 5．绿色化学方面，原子利用率是否较高，对环境的影响等。 另外，在对几个方案的评价的基础上进行优化组合得出新的方案，也可以重新设计新的原理及有关实验。 【精题点评】 例1．三位学生设计了下述三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的 方案一致，即可证明溶液中含有SO 42—。 方案甲： 试液 白色沉淀 沉淀不溶解 方案乙： 试液 无沉淀 白色沉淀 方案丙： 试液 无沉淀 白色沉淀 试评价上述各方案是否严密，并说明理由。 点评：方案甲向试液加BaCl 2溶液，生成的白色沉淀有两种可能：一种是AgCl 沉淀，一种是BaSO 4沉淀，且都不溶于稀盐酸，不能证明溶液中有SO 42—。方案乙先向试液中加稀盐酸，不产生沉淀，排除了Ag +的可能，然后再向此溶液中加入BaCl 2溶液，只有BaSO 4 沉淀是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，由此可证明溶液中含有SO 42—。方案丙用硝酸代替了盐酸，硝酸具有强氧化性，可将SO 32—氧化成SO 42—，因此不能排除SO 32—的干扰。 答案：方案甲不严密，因为含有Ag +而不含SO 42—的溶液也会出现同样的现象。 方案乙严密，因为先向试液中加稀盐酸，无沉淀，排除了Ag +的干扰。 方案丙不严密，因为它不能排除SO 32—的干扰。 例2． 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO 2气体，将带余烬的木条插入试管C 中，木条复燃。 算法设计与分析实验报告 教师： 学号： 姓名： 实验一：串匹配问题 实验目的：(1) 深刻理解并掌握蛮力法的设计思想; (2) 提高应用蛮力法设计算法的技能; (3) 理解这样一个观点: 用蛮力法设计的算法, 一般来说, 经过适度的努力后, 都可以对算法的第一个版本进行一定程度的改良, 改进其时间性能。 三、实验要求：( 1) 实现BF 算法; (2 ) 实现BF 算法的改进算法: KMP 算法和BM 算法; (3 ) 对上述 3 个算法进行时间复杂性分析, 并设计实验程序验证 分析结果。 #include "stdio.h" #include "conio.h" #include 实验二：回溯法VS分支定界法 一、问题分析 回溯法可以处理货郎担问题，分支定界法也可以处理货郎担问题，回溯法和分支定界法哪个算法处理货郎担问题效率更高呢？ 实现回溯法、分支定界法，以及不同的界值函数（课上讲过的或者自己新设计的），通过随机产生10个不同规模的算例（城市数量分别为10，20，40，80，100，120，160，180，200，500，或者其它规模），比较回溯法和分支定界法在相同界值函数下的执行效率。另外，分别比较回溯法和分支定界法在不同界值函数下的执行效率。 二、算法基本思想 1、回溯法 从初始状态出发，搜索其所能到达的所有“状态”， 当一条路走到尽头，再后退一步或若干步，从另外一种状态出发，继续搜索，直到所有的路径都搜索过。这种不断前进、不断回溯寻找解的方法叫回溯法。回溯法通常将问题解空间组织成“树”结构，采用系统的方法搜索解空间树，从而得到问题解。 搜索策略： 深度优先为主，也可以采用广度优先、函数优先、广度深度结合等。 避免无效搜索策略： 约束函数：在扩展结点处剪去不满足约束条件的子树 界限函数：在扩展结点处剪去得不到最优解的子树 2、分支限界法 分支界限法类似与回溯法，也是在问题解空间中搜索问题解的一种算法。 分支界限法与回溯法思想对比： 求解目标：回溯法的可以用于求解目标是找出解空间树中满足约束条件的所有解，而分支限界法的求解目标通常是找出满足约束条件的一个解或最优解。 搜索方式的不同：回溯法主要以深度优先的方式搜索解空间树，而分支限界法则 主要以广度优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间树。 在分支限界法中，每个活结点只有一次机会成为扩展结点。一旦成为扩展结点，就一次性产生其所有儿子结点。在这些儿子结点中，导致不可行解或导致非最优解的儿子结点被舍弃，其余儿子结点被加入活结点表中。 此后，从活结点表中取下一结点成为当前扩展结点，并重复上述结点扩展过程。这个过程一直持续到找到所需的解或活结点表为空时为止。 三、算法设计 1、回溯法 TSP问题的目的是得到一条路径，即一个解向量（X1,X2...Xn），为排列树问题。 对所有城市进行编号后，按大小顺序存储于数组path中，构造一个交换函数swap（）；对数组path进行遍历，判断当前城市与目标城市是否连通，若连通，通过swap函数对当前节点和目标城市进行交换，即树的节点拓展。若不连通则恢复，并进入下一次的循环，循环到叶子节点时，判断叶是否与初始节点相连，并计算代价cost是否小于当前最小代价bestc，若小于，则更新bestc，再返回上一节点，知道遍历完树中的所有节点。 2、分支限界法 因为问题是经典的TSP问题，所以确定问题的解空间树为排列树。 问题解的表示：可以将问题的解表示成一个n元式 [x1,x2,…,xn]。 使用优先级队列实现最小耗费优先求解。 界函数的确定：首先利用贪心的方法获得一个较优的上界。对于当前路径下的扩展的过程中，每一步需要存储的当前的结点的下界。其中的第二部分需要计算的是当前路径的起始结点以及终止结点各自与仍未访问过的结点中的结点只存存在的最小代价。 结点的扩展过程如下：根据优先级从队列中选取优先级最高的元素，当结点不是叶子结点的父节点时，扩展该结点的所有子节点，在扩展的过程中需要根据计算所得的下界与当前求解得到的最优解进行对比，如果下界大于当前的最优解则对相应的子节点时进行剪枝处理，否则扩展该子节点，将其加入到队列中。当当前所访问的结点为叶子结点的父节点时，判断当前费用+当前结点到叶子结点的费实验设计与数据处理
实验设计与评价
算法设计与分析实验报告
西北工业大学算法设计实验2