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計算賦能學科交叉教學案例集

作者：編者:范菁|責編:沈巧華
出版社：浙江大學
ISBN：9787308267359

出版日期：2025/10/01
裝幀：平裝
頁數：219

人民幣：RMB 59 元售價：元

內容大鋼

    本書選取了學校各學科教師採用電腦技術解決相關學科實際問題的教學案例，實現了電腦技術和具體領域應用的有機融合。
    本書中的計算賦能教學案例覆蓋了工、理、醫、農、藝術等學科門類，涉及11個專業27門課程，所選案例為教師在教學中所積累的素材。
    本書融科學性和實用性于一體，能使讀者對電腦技術賦能學科交叉有具體的認識，可供高等院校本科專業的教師和學生學習，可作為了解如何將電腦相關技術應用到各專業領域的參考書。

作者介紹

編者:范菁|責編:沈巧華

科藝融合的境外藏中國瓷器可視分析研究
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）數據預處理
    （二）瓷器知識圖譜構建
    （三）瓷器特徵聚類分析
  三、可視化視圖設計與實現
    （一）系統概覽圖
    （二）瓷器分析視圖
  四、結語
  參考文獻
基於雙層優化的儲能選址定容規劃演算法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）問題建模
    （二）遺傳演算法
    （三）線性規劃
  三、演算法設計與分析
    （一）外層優化：儲能選址與定容
    （二）內層優化：儲能調度優化
    （三）案例結果
  四、結語
  參考文獻
長周期運行下核電用鋼無延性轉變溫度的隨機退化預測
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）K   Means演算法基本概念
    （二）概率模型
    （三）概率模型估計
  三、演算法設計與分析
  四、結語
  參考文獻
基於醫藥數據分析的曲線擬合演算法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
  三、演算法設計與分析
  四、結語
  參考文獻
  附錄
AI驅動的金屬催化劑製備信息自動化抽取方法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）文檔版面分析
    （二）文本片段篩選：Embedding
    （三）提示工程
    （四）表格數據提取
  三、演算法設計與分析
  四、結語
  參考文獻
AI在建築物地震破壞程度評估中的應用

  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）卷積神經網路架構設計
    （二）超參數優化方法
    （三）評價指標
  三、演算法設計與分析
    （一）數據處理
    （二）訓練神經網路
    （三）性能評估與超參數分析
  四、結語
  參考文獻
城市道路群體通勤車輛行駛軌跡的改進型隱馬爾可夫預測方法
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）馬爾可夫模型
    （二）改進型隱馬爾可夫模型基本概念
  三、演算法設計與分析
    （一）實驗數據
    （二）模擬分析
  四、結語
  參考文獻
基於DrugBank資料庫和Cytoscape工具分析二甲雙胍的藥物靶點及代謝特徵
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）基於DrugBank資料庫查詢二甲雙胍藥物信息
    （二）二甲雙胍靶點間的關係
    （三）二甲雙胍的代謝特徵
  三、構建二甲雙胍作用靶點及其代謝功能的關係網路
    （一）創建網路文件
    （二）構建網路圖
  四、結語
  參考文獻
基於LSTM的滾動軸承剩餘壽命預測及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）壽命預測題
    （二）LSTM方法介紹
  三、演算法設計與分析
  四、結語
  參考文獻
基於Mamba擴散的CAD工業製圖輔助設計與實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）建模專家知識
    （二）實驗設計框架
  三、演算法設計與分析
    （一）嵌入模塊
    （二）擴散網路模型
    （三）Mamba時變演算法去噪模塊
    （四）損失函數

    （五）演算法實驗測試結果
  四、結語
  參考文獻
基於SOM聚類的垃圾處理方式分析及可視化實現
  一、案例描述
  二、案例分析與演算法設計
    （一）SOM聚類演算法基本原理
    （二）SOM演算法步驟
  三、結果可視化實現
    （一）案例數據
    （二）平行坐標可視化
    （三）垃圾處理方式地理分佈及時間分佈可視化
  四、結語
  參考文獻
基於機器學習的分子溶解度預測
  一、案例描述
    （一）背景與意義
    （二）適用課程與教學目標
  二、案例分析
    （一）數據集分析
    （二）問題分析
  三、演算法設計與實現
    （一）模型架構設計
    （二）可視化結果
  四、結語
  參考文獻
  附錄
基於機器學習的隧道沉降預測與參數分析
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）隧道基本情況
    （二）機器學習模型
  三、演算法設計與分析
    （一）模型訓練參數選取
    （二）參數貢獻評價：夏普利值
    （三）案例結果
  四、結語
  參考文獻
基於電腦輔助的羰基還原?篩選及結構分析
  一、案例描述
  二、案例分析
  三、結語
  參考文獻
基於交替優化的高光譜遙感圖像超解析度重建演算法實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）優化問題的基本概念
    （二）優化問題的方法選擇
    （三）交替方向乘子法基本方法
  三、演算法設計與分析

  四、結語
  參考文獻
基於粒子群演算法的高速服務區儲能用電優化調度分析
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）粒子群演算法的基本概念
    （二）粒子群演算法的基本步驟
  三、演算法設計與分析
  四、結語
  參考文獻
基於神經網路的KdV方程求解演算法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）KdV方程的背景
    （二）物理信息神經網路（PINNs）概念
    （三）神經網路設置
    （四）損失函數
    （五）DeepXDE
  三、演算法設計與分析
    （一）演算法設計
    （二）可視化結果以及分析
    （三）驗證結果的準確性
  四、結語
  參考文獻
基於圖卷積網路的催化劑能量預測演算法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）圖卷積的基本概念
    （二）圖卷積深度卷積催化劑能量預測網路定義
  三、演算法設計與分析
  四、實驗比較和結果分析
  五、結語
  參考文獻
基於圖嵌入和腦網路的抑鬱症分類方法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）數據預處理
    （二）結構腦網路的構建
    （三）node2vec演算法
    （四）基於支持向量機的抑鬱症患者和正常對照的分類模型
    （五）評估指標
  三、演算法設計與分析
  四、結語
  參考文獻
基於圖學習的可視化電影推薦系統
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）豆瓣數據集
    （二）輕量圖卷積神經網路
    （三）推薦結果的信服度

  三、演算法設計與分析
    （一）數據存儲模塊
    （二）推薦模塊
    （三）可視化模塊
  四、程序實現
    （一）推薦模塊
    （二）可視化模塊
  五、結語
  參考文獻
科農融合的紅熟期番茄果實採摘關鍵點檢測
  一、案例描述
  二、案例背景描述
    （一）數據預處理
    （二）深度卷積神經網路構建
    （三）BiFPN模塊
    （四）LSKA注意力機制
  三、實驗結果分析
  四、結語
  參考文獻
面向虛擬現實的眼動跟蹤與手勢多通道交互系統設計與實現
  一、案例描述
  二、演算法設計與分析
    （一）眼動特徵提取與計算
    （二）手勢識別
  三、系統實現與測試
    （一）系統模塊設計
    （二）系統測試
  四、結語
  參考文獻
基於人工智慧的青光眼疾病輔助診斷演算法及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）青光眼疾病的基本概念
    （二）相關解決方案
    （三）基於人工智慧的青光眼疾病輔助診斷模型
  三、模型設計與實現
    （一）基於改進后的特徵提取器ACA
    （二）多層次的特徵融合
    （三）實驗驗證
  四、結語
  參考文獻
  附錄
基於異構圖神經網路的藥物   靶點相互作用預測模型及其實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）數據整合困難與異質特徵的處理不足
    （二）缺乏針對稀疏數據和未標注數據的有效解決方案
    （三）模型的擴展性和魯棒性不足
  三、演算法設計與分析
    （一）異構圖構建和節點特徵獲取

    （二）負樣本篩選
    （三）模型的學習流程
  四、實驗
    （一）數據集
    （二）評估指標與實驗結果
  五、結語
  參考文獻
  附錄
面向AI賦能的建築結構設計圖智能生成系統設計與實現
  一、案例描述
  二、案例分析
    （一）建築剪力牆結構設計的基本概念
    （二）相關解決方案
    （三）AI賦能的建築結構設計圖智能生成系統
  三、模型設計與實現
    （一）模型核心：Transformer   Wavelet架構的生成器和鑒別器
    （二）針對化后處理
    （三）繪製工具
    （四）實驗設置
    （五）可視化案例研究
  四、結語
  參考文獻
  附錄

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