请用微信小程序<重庆新闻网分享图制作工具>扫码
请用微信扫一扫分享
“水中叉鱼”引发少年的科学探索之梦
2019年12月09日 08:57 来源:重庆日报

段皓严在实验室。(北碚区委宣传部供图)

  冬日柔和的阳光透过大玻璃窗,洒进西南大学的物理实验室,一个忙碌的身影正在桌子旁反复进行着实验,玻璃仪器上倒映出少年严肃认真的脸。

  他叫段皓严,今年16岁,是西南大学附属中学高二的学生。小小年纪的他已七次代表重庆出征国际国内大赛等,并斩获各项荣誉。今年7月,他的个人科技创新成果在第34届全国青少年科技创新大赛中获金奖及北理专项奖。至此,他已连续3年代表重庆进入全国总决赛,取得1金2铜6专项奖的骄人成绩……

  如今,他被市教委命名为“科技小能手”,被同学们推选为学校第六届学生学术委员会主席,带领小伙伴们走在科技创新的道路上。

  段皓严的科创经历始于初中物理老师讲的一个“水中叉鱼”的故事。物理课上,老师告诉大家,观察水中的鱼时,鱼看起来要比实际位置高一点,这是因为从鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是鱼的虚像,它所在的地方不是鱼的真实位置。因此,有经验的渔夫在用鱼叉捕鱼时,总是瞄准所看到的鱼的下方位置叉去,而不会将鱼叉对准他看到的鱼。

  “那么,鱼像比真实的鱼具体要高多少呢?”充满好奇心的段皓严开始较上了劲。

  为了解开心中的疑问,段皓严利用课余时间自学了高中的数学知识,算出了一个具体的定量公式来表达像与物的位置关系。之后他又想到在实际捕鱼的过程中,往往面对的是一群鱼而不是一条鱼。为了解决一群鱼的定位问题,他利用人工鱼群算法,实现了通过折射光线对鱼群进行定位。

  如何将研究成果运用到实际生活当中?段皓严告诉重庆日报记者,他想出了鱼群定位装置的设计方案和节能型驱鱼实验装置设计方案,这是他第一次进行真正意义上的科学研究。

  “在装置设计过程中,我还去西南大学实验室拜师,去识别电子元器件、学习焊接和电路设计,反反复复做实验。多少个周末泡在实验室,弄坏了多少个盆,多少次去江边观察,连我自己也记不清楚了。”

  此外,段皓严还对“无人驾驶”情有独钟,他设计的“鹰眼”系统已经做到可自动识别交通标志。

  为了设计这个“鹰眼”系统,段皓严使出了浑身解数:不懂编程,他就找相关书籍自学,搜集网上的公开课自行揣摩;面对更加深奥的机器学习理论,段皓严找到了西南大学电子信息工程学院的实验室,观摩相关实验,诚恳请教……

  终于,“鹰眼”系统逐步建立起来了。他开发的“鹰眼”在光线不好的情况下仍能够清晰地识别交通标志,对一些比较倾斜、模糊的交通标志也有很高的辨识度,值得一提的是,他设计的算法识辨精度达到99.75%,超过目前最高准确度99.65%。

  如果说“水中叉鱼”让他初涉智能算法,“鹰眼”交通标志识别则让他对算法有了更加深刻的理解。经过这两次的科研探索,段皓严体会到了智能算法的奇妙,开始思考这些算法在什么机器上运行更加有效。

  作为英才学员和雏鹰学员的他,一次去大学实验室学习时,老师带着他认识了一个神奇的器件——忆阻器。用它设计的电路有仿生功能,能够实现类似人脑神经网络的结构和功能,大大提高了运算效率。

  去年暑假,段皓严几乎每个周末都“泡”在了实验室里,在老师的指导下,他用蛋清做出了一个有机的柔性忆阻器。

  “通过测试的那一刹那,我简直激动得流泪,开始期待着有一天在人工智能上用我设计的元器件。”

  尽管取得了不俗成绩,但在科学研究的浩瀚世界,段皓严犹如一株刚刚破土的小苗,在阳光雨露的滋润下,正在努力向上生长。

  

太阳城会员开户
【编辑:陈媛】
网站地图 y8.cc永利娱乐网址登入 永利官方网站登入 永利国际官方网站登入
申博网上娱乐充值 申博娱乐 申博怎么下载 菲律宾申博官方网
668彩票上海时时乐 欧博400电话 BBIN旗舰厅开户 伟德国际ysb878
永利平台网址登入 永利注册登入 永利平台投注登入 永利平台真钱登入
永利博开户登入 永利娱乐代理开户登入 澳门永利娱乐网址登入 永利线路检测中心登入
8YAS.COM 595PT.COM 338XTD.COM XSB897.COM S618M.COM
DC785.COM 3333ib.com ib65.com 658DC.COM 231SUN.COM
3333XSB.COM 567XTD.COM 881XTD.COM 175SUN.COM 883XTD.COM
855TGP.COM 7777ib.com 171ib.com 1112998.COM XSB298.COM