最新一种构造性的计算理论PPT
合集下载
(2024年)《量子计算机》课件pptx
19
评估指标概述
量子计算机性能评估指标是衡量量子 计算机性能的重要标准，用于评估量 子计算机的运算速度、精度、稳定性 等方面的性能。
评估指标可以帮助我们了解量子计算 机的优势和局限性，为量子计算机的 设计、优化和应用提供指导。
2024/3/26
20
评估指标具体内容
量子比特数
量子计算机中用于存储和处 理信息的基本单元，量子比 特数越多，量子计算机的运 算能力越强。
《量子计算机》课件 pptx
2024/3/26
1目录Leabharlann • 量子计算概述 • 量子计算机体系结构 • 量子算法与应用领域 • 量子编程与开发工具 • 量子计算机性能评估指标 • 未来展望与挑战
2024/3/26
2
2024/3/26
01
量子计算概述
3
量子计算定义与原理
量子计算是利用量子力学中的原理来进行信息处理的新型计算模式。
。
17
编写简单量子程序示例
使用Q#编写量子随机数生成器
通过Hadamard门和测量操作实现。
使用Quipper编写量子傅里叶变换
利用Quipper库中的函数和算子实现。
2024/3/26
使用QCompute编写变分量子本征求解器结合量子平台的资源和工具实现。18
05
量子计算机性能评估指标
2024/3/26
量子编程语言（Quantum Programming…
用于编写量子计算机程序的编程语言，如Q#、Quipper等。
2024/3/26
量子操作系统（Quantum Operating S…
管理量子计算机硬件和软件资源的系统，提供用户友好的界面和工具。
计算思维概述 ppt课件
计算思维与计算机文化
第一章 计算思维基础知识
第一章 计算思维基础知识
主要内容 1.1 科学与科学思维 1.2 计算思维的概念 1.3 计算思维的核心概念和方法 1.4 计算思维的应用领域
思维本身让人沉醉……
计算思维除了给计算机技术带来变革，它还让 人们在探索的过程中体验和谐、对称、完备、 简洁等美学属性。
1.1 科学与科学思维
2）科学思维的分类 对应的三大科学研究的思维是理论思维、实验思维和计算思维。 理论思维：
又称推理思维，以推理和演绎为特征，以数学学科为代表。 实验思维：
又称实证思维，以观察和总结自然规律为特征，以物理学科 为代表。 计算思维：
又称构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。
计算思维就是思维过程或功能的计算模拟方法论，其研究的目的是提供 适当的方法，使人们借助现代和将来的计算机，逐步实现人工智能的较高 目标。诸如：模式识别、决策、优化和自控等算法都属于计算思维的范畴。
三大思维都是人类科学思维方式中固有的部分。其中，理论思维强调 推理，实验思维强调归纳，计算思维希望能自动求解。他们以不同的方式 推动着科学的发展和人类文明的进步。
➢目的是培养学生像拥有阅读、写作和算术 （3R）基本技能一样拥有计算思维技能，并 能自觉地应用于日常的学习、研究与将来的 工作中，要像计算机科学家那样思考问题。
周以真：原美国卡内基·梅隆大学教授，2013年任微软全球资深副总裁、负责 微软研究院全球各核心研究机构及学术合作部 。2006年对计算思维进行了清晰、 系统的阐述，使计算思维的概念得到人们的极大关注。
• Design：building reliable software systems
评估---Evaluation 4类核心实践
第一章 计算思维基础知识
第一章 计算思维基础知识
主要内容 1.1 科学与科学思维 1.2 计算思维的概念 1.3 计算思维的核心概念和方法 1.4 计算思维的应用领域
思维本身让人沉醉……
计算思维除了给计算机技术带来变革，它还让 人们在探索的过程中体验和谐、对称、完备、 简洁等美学属性。
1.1 科学与科学思维
2）科学思维的分类 对应的三大科学研究的思维是理论思维、实验思维和计算思维。 理论思维：
又称推理思维，以推理和演绎为特征，以数学学科为代表。 实验思维：
又称实证思维，以观察和总结自然规律为特征，以物理学科 为代表。 计算思维：
又称构造思维，以设计和构造为特征，以计算机学科为代表。
计算思维就是思维过程或功能的计算模拟方法论，其研究的目的是提供 适当的方法，使人们借助现代和将来的计算机，逐步实现人工智能的较高 目标。诸如：模式识别、决策、优化和自控等算法都属于计算思维的范畴。
三大思维都是人类科学思维方式中固有的部分。其中，理论思维强调 推理，实验思维强调归纳，计算思维希望能自动求解。他们以不同的方式 推动着科学的发展和人类文明的进步。
➢目的是培养学生像拥有阅读、写作和算术 （3R）基本技能一样拥有计算思维技能，并 能自觉地应用于日常的学习、研究与将来的 工作中，要像计算机科学家那样思考问题。
周以真：原美国卡内基·梅隆大学教授，2013年任微软全球资深副总裁、负责 微软研究院全球各核心研究机构及学术合作部 。2006年对计算思维进行了清晰、 系统的阐述，使计算思维的概念得到人们的极大关注。
• Design：building reliable software systems
评估---Evaluation 4类核心实践
砼楼盖施工图—板、次梁、主梁的计算理论(建筑构造)
常使用极限状态下的变形和裂缝宽度应符合有关规定。
6.弯矩调幅法不适用的条件
1.承受动力荷载作用的构件，2.不允许有裂缝的结构 3.处于重要部位的构件。
板、次梁的计算理论
两跨连续梁实例
恒荷载 g=5kN/m
活荷载 q=10kN/m
按照弹性计算方法
支座截面按MBmax=30kN·m配筋，
跨中截面按M1max=20.96kN·m配筋
HPB235钢筋
3.确保结构安全可靠。即连续梁某跨两端调整后的支座弯矩平均值与调
整后的跨中弯矩之和 应大于按照简支梁计算的跨中弯矩。
4.结构构件必须有足够抗剪能力，在支座处应加密箍筋。对集中荷座
边为1.05h0区段。
5.经过弯矩调整以后，构件在使用阶段不应出现塑性铰，同时构件在正
图示跨中承受集中荷载的简支梁，该梁为配有适当数量热轧钢筋的适筋梁，当加载
到受拉钢筋屈服时，梁所承受的弯矩为My；所对应的曲率为y 。此后即使荷载增加很
少，受拉钢筋都会屈服伸长，裂缝继续向上开展，截面受压区高度减小，从而截面弯矩
略有增加，但截面曲率增加很大，梁跨中塑性变形较集中的区域犹如一个能够转动的
按照弯矩调幅法
MBmax=24kN·m， M1max=20.96kN·m
配筋
安全性
两跨连续梁
在加载过程中，当MBmax=24kN·m ，B
支座形成塑性铰，两跨连续梁变为两跨
简支梁。当满跨布置活荷载，两个跨的
跨中弯矩值为19.6N·m <20.96kN·m
结构安全。
板、次梁的计算理论
三、按塑性理论方法的结构内力计算
板、次梁的计算理论
一、弯矩调幅法
按照弹性理论计算连续梁、板的内力时，不能准确反映结构的实际内力，材料的强度
6.弯矩调幅法不适用的条件
1.承受动力荷载作用的构件，2.不允许有裂缝的结构 3.处于重要部位的构件。
板、次梁的计算理论
两跨连续梁实例
恒荷载 g=5kN/m
活荷载 q=10kN/m
按照弹性计算方法
支座截面按MBmax=30kN·m配筋，
跨中截面按M1max=20.96kN·m配筋
HPB235钢筋
3.确保结构安全可靠。即连续梁某跨两端调整后的支座弯矩平均值与调
整后的跨中弯矩之和 应大于按照简支梁计算的跨中弯矩。
4.结构构件必须有足够抗剪能力，在支座处应加密箍筋。对集中荷座
边为1.05h0区段。
5.经过弯矩调整以后，构件在使用阶段不应出现塑性铰，同时构件在正
图示跨中承受集中荷载的简支梁，该梁为配有适当数量热轧钢筋的适筋梁，当加载
到受拉钢筋屈服时，梁所承受的弯矩为My；所对应的曲率为y 。此后即使荷载增加很
少，受拉钢筋都会屈服伸长，裂缝继续向上开展，截面受压区高度减小，从而截面弯矩
略有增加，但截面曲率增加很大，梁跨中塑性变形较集中的区域犹如一个能够转动的
按照弯矩调幅法
MBmax=24kN·m， M1max=20.96kN·m
配筋
安全性
两跨连续梁
在加载过程中，当MBmax=24kN·m ，B
支座形成塑性铰，两跨连续梁变为两跨
简支梁。当满跨布置活荷载，两个跨的
跨中弯矩值为19.6N·m <20.96kN·m
结构安全。
板、次梁的计算理论
三、按塑性理论方法的结构内力计算
板、次梁的计算理论
一、弯矩调幅法
按照弹性理论计算连续梁、板的内力时，不能准确反映结构的实际内力，材料的强度
理论计算ppt课件
（三）、应用领域
Mateirals Studio 是 Acce lrys 公司专为材料科学领域开发的 新一代材料计算软件。它能方便地建立 3D 分子模型，深入分 析有机晶体、无机晶体、无定形材料以及聚合物，可以在催 化剂、聚合物、固体化学、结晶学、晶粉衍射以及材料特性 等材料科学研究领域进行性质预测、聚合物建模
三、运用
采用 Materials Studio4.0 软件对ZnO的能带及电子能态密度进行 了模拟计算 1 模拟计算步骤 1.1 建立晶体 需要计算ZnO晶体参数通过相关文献查阅得到，如表1所示。 表1 相关晶胞参数表
晶体 ZnO 晶体种类 a b c 3D Hexagonal 3.24927 3.24927 5.20544
理论计算
1
几个重要概念
2
MS（Materials Studio）软件介绍
3
MS软件的运用
一、几个重要概念
1、理论计算:应用现有的定律、定理及规律对问题进行分析推理，找 出符合其尊循的规律公式（推导出来的公式）进行计算，其整个过程 叫理论计算 2、理论化学：是运用纯理论计算而非实验方法研究化学反应的本质 问题，主要以理论物理为研究工具（如热力学、量子力学、统计力学 、量子电动力学、非平衡态热力学等），并且大多辅以计算机模拟。 3、计算化学（computational chemistry）:是理论化学的一个分支 。计算化学的主要目标是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子 的性质（例如总能量，偶极矩，四极矩，振动频率，反应活性等）并 用以解释一些具体的化学问题。 计算化学这个名词有时也用来表示计算机科学与化学的交叉学科。
聚丙烯的结构图
9
应用Visualizer模块构造体系结模块对苯分子 的电荷、分子轨道和能量等方面进行计算。
水工钢筋混凝土结构完整版ppt课件全套教程最新
1.2 混凝土的物理力学性能
1.2.1 混凝土的强度 1.2.1.1 砼立方体抗压强度fcu与强度等级 砼结构主要利用其抗压强度，因此抗压强度是最主要和最基本的指标。 标准立方体强度：标准立方体试件测得的抗压强度，用fcu表示。 砼强度等级：边长150mm立方体，温度为20±3℃、相对湿度不小于90%的条件下养护28天，用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值fcuk作为砼的强度等级，以符号C表示，单位为N/mm2。
思考题
0-1 什么是钢筋混凝土结构？ 0-2 在素混凝土结构中配置一定形式和数量的钢材以后，结构的性能将发生什么样的变化？ 0-3 钢筋混凝土结构有哪些主要优点？ 0-4 钢筋混凝土结构有哪些主要缺点？ 0-5 人们正在采取哪些措施来克服钢筋混凝土结构的主要缺点？ 0-6 根据结构的受力特点，绘出图示梁的纵向受力钢筋的草图。
HPB300钢筋的应力-应变曲线
e对应横坐标为伸长率
屈服强度：是钢筋强度的设计依据 伸 长 率：钢筋拉断时应变，反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，延性较好。
含碳量越高，屈服强度和抗拉强度越高，伸长率越小，流幅缩短。
1.1.2.2 硬钢的力学性能
硬钢：没有明显屈服点的预应力钢丝、钢绞线、螺纹钢筋、钢棒 协定流限：强度设计指标，指经加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力，用σ0.2表示。 σ0.2一般相当于抗拉强度的70% ~ 90%。 硬钢强度高，但塑性差，脆性大。
随着混凝土强度的提高，曲线上升段和峰值应变的变化不是很显著，而下降段形状有较大的差异。强度越高，下降段越陡，材料的延性越差
应力不大，重复5∼10次后，加载和卸载的应力—应变曲线合并接近一直线，同弹性体一样工作。 应力超过某一限值，经多次循环，应力应变关系成为直线后，重新变弯，试件很快破坏。该限值为砼的疲劳强度
计算理论计算复杂性ppt课件
((x1)x2(x3)) (x2(x3)x4x5) ((x4)x5) • 合取范式cnf (conjunctive normal form)
3cnf: 每个子句文字数不大于3, 2cnf: 每个子句文字数不大于2
可满足问题SAT
• 可满足性问题: SAT = { <> | 是可满足的布尔公式 }
• 思想: 将字符串对应到布尔公式 利用接受的形式定义.
• 过程: 任取ANP, 设N是A的nk时间NTM. w(|w|=n), N接受w
N有长度小于nk的接受格局序列 能填好N在w上的画面(一个nknk表格) f(w)可满足 • 结论: SAT是NP完全的
N接受w能填好N在w上的画面
# q0 w0 w1 … wn #
2)若0,1都在带上,重复以下步骤. O(n)
3) 检查带上0,1总数的奇偶性,
若是奇数,就拒绝.
O(n) log n
4) 再次扫描带,
第1个0开始,隔1个0删除1个0; O(n)
第1个1开始,隔1个1删除1个1.
总时间:
5)若带上同时没有0和1,则接受. O(n) O(nlogn)
否则拒绝.”
{0k1k|k0}TIME(nlogn)
快速验证
HP = {<G,s,t>|G是包含从s到t的 哈密顿路径的有向图}
CLIQUE={<G,k>|G是有k团的无向图} 目前没有快速算法,但其成员是可以快速验证的. 注意:HP的补可能不是可以快速验证的. 快速验证的特点: 1. 只需要对语言中的串能快速验证. 2. 验证需要借助额外的信息:证书,身份证.
• 二元可满足性问题: 2SAT = { <> | 是可满足的2cnf }
3cnf: 每个子句文字数不大于3, 2cnf: 每个子句文字数不大于2
可满足问题SAT
• 可满足性问题: SAT = { <> | 是可满足的布尔公式 }
• 思想: 将字符串对应到布尔公式 利用接受的形式定义.
• 过程: 任取ANP, 设N是A的nk时间NTM. w(|w|=n), N接受w
N有长度小于nk的接受格局序列 能填好N在w上的画面(一个nknk表格) f(w)可满足 • 结论: SAT是NP完全的
N接受w能填好N在w上的画面
# q0 w0 w1 … wn #
2)若0,1都在带上,重复以下步骤. O(n)
3) 检查带上0,1总数的奇偶性,
若是奇数,就拒绝.
O(n) log n
4) 再次扫描带,
第1个0开始,隔1个0删除1个0; O(n)
第1个1开始,隔1个1删除1个1.
总时间:
5)若带上同时没有0和1,则接受. O(n) O(nlogn)
否则拒绝.”
{0k1k|k0}TIME(nlogn)
快速验证
HP = {<G,s,t>|G是包含从s到t的 哈密顿路径的有向图}
CLIQUE={<G,k>|G是有k团的无向图} 目前没有快速算法,但其成员是可以快速验证的. 注意:HP的补可能不是可以快速验证的. 快速验证的特点: 1. 只需要对语言中的串能快速验证. 2. 验证需要借助额外的信息:证书,身份证.
• 二元可满足性问题: 2SAT = { <> | 是可满足的2cnf }
钢筋混凝土梁板结构ppt模版课件
1
2
4
3
整体现浇式楼盖具有整体性好，适应性强，防水性好等优点，适用于下列情况：
楼面荷载较大、平面形状复杂或布置上有特殊要求的建筑物。
对于防渗、防漏或抗震要求较高的建筑物。
高层建筑。
双向板：两个方向弯曲。
单向板：主要在一个方向弯曲；
如图：某四边支撑板，受均布荷载作用。
一.单向板与双向板
01
02
*
C.求某支座最大负弯矩或该支座左右截面最大剪力时，应在该支座 左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。 2.内力计算 （1）对于相应的荷载及其布置，当等跨或跨差小于等于10%时，可直接查表用相应公式计算（如查P.130--136）； （2）公式中的荷载应为折算荷载，其他相同。 3.内力包络图 （1）意义：确定非控制截面的内力，以便布置这些截面的钢筋。 （2）内力包络图的作法：见附图，以五跨连续梁为例加以说明。 步骤1：由于对称性，取梁的一半作图；
*
对于（2）：由于支座约束作用将在板内产生轴向压力，称为薄膜 力或薄膜效应，它将减少竖向荷载产生的弯矩，这种有利作用在计算内力时忽略，但在配筋计算时通过折 减计算弯矩加以调整。 对于（3）：主要为计算简单。 对于（4）：方便查表计算，可由结构力学证明。 2.计算单元和从属面积 （1）计算单元：板—取1米宽板带； （见附图） 次梁和主梁—取具有代表性的一根梁。 （2）从属面积：板—取1米宽板带的矩形计算均布荷载； （见附图） 次梁和主梁—取相应的矩形计算均布和集中荷载。
塑性铰 理想铰 A：能承受（基本不变的）弯矩 不能承受弯矩 B：具有一定长度 集中于一点 C：只能沿弯矩方向转动 任意转动 （3）塑性铰的分类 钢筋铰—受拉钢筋先屈服，适筋截面；（转动大、延性好）； 混凝土铰—混凝土先压碎，超筋截面；（转动小、脆性）。 （4）塑性铰对结构的影响 A：使超静定结构超静定次数减少，产生内力重分布； B：塑性铰出现时，只要结构不产生机动，仍可承受荷载；或者 说，当出现足够的塑性铰，使结构产生机动时，结构才失效。
组合结构-PPT课件
型钢混凝土组合结构
型钢混凝土结构类型
全型钢混凝土框架 半型钢混凝土框架
1、框架的梁和柱均采用 型钢混凝土结构。 2、钢结构高楼，地面以 下各层多采用现浇钢筋混 凝土结构。考虑到钢柱与 钢筋混凝土柱的连接构造 复杂，以及由地下结构到 地上钢结构的刚度突变引 起强烈的地震塑性变形集 中效应，超高层的结构底 部一到三层往往采用型钢 混凝土过渡层。
超高层建筑中型钢混凝土结构的 应用与研究
组合结构
超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究
抗风
抗震
型钢混凝土 组合结构
建筑功能
型钢混凝土组合结构
超高层建筑中型钢混凝土结构的应用与研究
超高层结构设计特点 型钢混凝土结构在超高层建筑中的应用
型钢混凝土结构特点
型钢混凝土结构计算 型钢混凝土梁柱节点构造
当前研究热点及难点问题
型钢混凝土结构性能(与钢结构相比) 型钢混凝土构件的外包混凝土，可以阻止其中型 钢的局部屈曲，并能显著改善型钢的出平面扭转 屈曲性能，使钢骨的钢材强度得以充分发挥。
节约钢材50％以上。
具有更大的刚度和阻尼比(约为0.04)，有利于控 制风或地震作用下高楼的变形和风振加速。
外包钢筋混凝士提高了结构的耐久性和耐火。
12型钢混凝土组合结构型钢混凝土结构计算理论按平截面假定采用钢筋混凝土构件计算方法基于试验与数值计算的经验公式累加计算方法13型钢混凝土组合结构型钢混凝土结构计算软件pkpm系列软件包中的satwe软件承载力累加计算法mts系列软件承载力累加计算法etabs软件首先将型钢混凝土构件进行刚度折算然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析sap2000tbsa14型钢混凝土组合结构型钢混凝土结构计算软件pkpm系列软件包中的satwe软件承载力累加计算法mts系列软件承载力累加计算法etabs软件首先将型钢混凝土构件进行刚度折算然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析sap2000tbsa15型钢混凝土组合结构型钢混凝土梁柱节点构造钢筋混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土梁型钢混凝土柱的连接型钢梁型钢混凝土柱的连接型钢混凝土梁钢筋混凝土柱的连接型钢混凝土梁型钢柱的连接16型钢混凝土组合结构钢筋混凝土梁型钢混凝土柱的连接17型钢混凝土组合结构型钢混凝土梁型钢混凝土柱的连接一般柱中型钢在节点中贯通梁中型钢在柱型钢两侧断开并与柱型钢翼缘用焊接或螺栓连接
计算理论基础课件_Introduction
计算表格
程序 Let me see
一个一般的计算过程
图灵机：现代计算机的理论模型
两端无限长的纸带
与现代计算机相同 之处：程序与数据 混合在一起，由控 制器控制执行
控制器（ 读写或计算）
与现代计算机 不同：内存无 限大！没有考 虑输入与输出 ！（所有信息 都在子带上）
图灵对可计算的定义：
被求解问题需要形式化； 必须设计一个算法； 算法需要有合理的复杂度（空间与时间 复杂度）
可计算工具不只是计算机
recursive function(Godel-Herbrand,1934) λ-Calculus(Church-Kleene,1932-1934) Turing machine(Alan Turing 1936)
已经证明：如上三种计算工具功能是等效的 ！
为什么只是图灵机成为现代计算 机理论基础
乔姆斯基（ Chomsky ）对语言的分类
第五章 Undecidability
第六章 第七章 Computational Complexity NP-completeness
主要了解理论计算机科学的如下基本问题
Automata (第二章：Finite-state Machine, 第三 章：Pushdown Automata, 第四章：Turing Machines) Computability (第五章: Undecidability) Complexity (第六章: Computational; 第七章 : NP-completeness) Mathematic Preliminaries (第一章 : Sets, Relations and Language)
《桥梁结构计算》课件
拱桥等。
悬索桥
以悬索为主要承重结构 的桥梁，包括主缆、吊
索和索塔等。
斜拉桥
以斜拉索为主要承重结 构的桥梁，包括拉索和
塔柱等。
桥梁设计要素
荷载
包括恒载、活载、风载、地震 等作用力。
稳定性
确保桥梁在各种工况下的稳定 性，防止发生失稳或倾覆。
强度
确保桥梁结构在各种荷载作用 下不会发生破坏或过大的变形 。
加强实践经验的积累
建议学生多参与实际工程项目的计算和分析 ，积累实践经验，提高解决实际问题的能力 。
THANKS 感谢观看
《桥梁结构计算》PPT课件
• 引言 • 桥梁结构基础知识 • 桥梁结构分析 • 桥梁设计计算 • 案例分析 • 课程总结与展望
01 引言
课程背景
桥梁作为交通基础设施的重要组 成部分，其安全性和稳定性至关
重要。
随着科技的发展和工程实践的积 累，桥梁结构计算理论和方法不
断完善。
为了培养具备专业知识和技能的 桥梁工程师，开展《桥梁结构计 算》课程具有重要的实际意义。
06 课ห้องสมุดไป่ตู้总结与展望
本课程主要内容回顾
桥梁结构计算的基本原理
桥梁设计中的力学问题
介绍了桥梁结构计算的基本概念、原理和 方法，包括静力学、动力学、稳定性等方 面的计算。
探讨了桥梁设计中的各种力学问题，如弯 曲、剪切、扭转等，以及如何运用计算方 法解决这些问题。
桥梁结构的稳定性分析
实际案例分析
讲解了如何进行桥梁结构的稳定性分析， 包括线性与非线性分析方法，以及如何评 估桥梁的稳定性。
某大桥设计计算
总结词：动态分析
详细描述：为了确保大桥在各种环境下的稳定性，设计团队进行了动态分析，模拟了风、雨、地震等 多种自然灾害对桥梁的影响，为后续的施工和运营提供了有力保障。
悬索桥
以悬索为主要承重结构 的桥梁，包括主缆、吊
索和索塔等。
斜拉桥
以斜拉索为主要承重结 构的桥梁，包括拉索和
塔柱等。
桥梁设计要素
荷载
包括恒载、活载、风载、地震 等作用力。
稳定性
确保桥梁在各种工况下的稳定 性，防止发生失稳或倾覆。
强度
确保桥梁结构在各种荷载作用 下不会发生破坏或过大的变形 。
加强实践经验的积累
建议学生多参与实际工程项目的计算和分析 ，积累实践经验，提高解决实际问题的能力 。
THANKS 感谢观看
《桥梁结构计算》PPT课件
• 引言 • 桥梁结构基础知识 • 桥梁结构分析 • 桥梁设计计算 • 案例分析 • 课程总结与展望
01 引言
课程背景
桥梁作为交通基础设施的重要组 成部分，其安全性和稳定性至关
重要。
随着科技的发展和工程实践的积 累，桥梁结构计算理论和方法不
断完善。
为了培养具备专业知识和技能的 桥梁工程师，开展《桥梁结构计 算》课程具有重要的实际意义。
06 课ห้องสมุดไป่ตู้总结与展望
本课程主要内容回顾
桥梁结构计算的基本原理
桥梁设计中的力学问题
介绍了桥梁结构计算的基本概念、原理和 方法，包括静力学、动力学、稳定性等方 面的计算。
探讨了桥梁设计中的各种力学问题，如弯 曲、剪切、扭转等，以及如何运用计算方 法解决这些问题。
桥梁结构的稳定性分析
实际案例分析
讲解了如何进行桥梁结构的稳定性分析， 包括线性与非线性分析方法，以及如何评 估桥梁的稳定性。
某大桥设计计算
总结词：动态分析
详细描述：为了确保大桥在各种环境下的稳定性，设计团队进行了动态分析，模拟了风、雨、地震等 多种自然灾害对桥梁的影响，为后续的施工和运营提供了有力保障。
计算理论第二章PPT课件
1. 将δ扩充成：δ：K×∑*→2K，定义为： x∈∑*, δ(q,x)={p1,p2,…,pn}（{p1,p2,…,pn}∈2K ） 表示在状态q下,读符号串x后,可以达到状态pi (1≤i≤n)。 一般地表示： δ(q,ε)={q} q∈K
δ：K×∑→2K 为：
0,1
01
q0 {q0,q3} {q0,q1}
q1 Φ
{q2}
q2 {q2} {q2}
q3 {q4} Φ
q4 {q4} {q4}
q0 0
1
0
q3
q4
q1
0,1
1
q2
0,1
图2-2.1 NFA M状态转移图
二.状态转移函数δ定义的扩充 原来δ：K×∑→2K，下面对它进行两次扩充。与确 定的有穷自动机相类似，扩充以后的状态转移函数仍 然用δ。因为这样做, 在计算时也不会引起错误。
读头是将输入带上的符号读到有限控制器中，每次读
一个单元的符号。
3.有限控制器 有限控制器是有限自动机的核心。 有限自动机有多个状态，有一个开始状态，还
有若干个终止状态。 自动机每读带上一个符号,状态可能发生变化，
然后读头右移一个单元。 自动机如何从开始状态出发，识别完带上的整
个符号串后，要进入某个终止状态，这个过程就 是由有限控制器控制的。
2．设计二个FA M1和M2，分别满足 T(M1)={02i∣i是自然数} T(M2)={02i+1∣i=0,1,2,3,4,…}
2.2 不确定的有限自动机（NFA）
(Non-deterministic Finite Automaton)
DFA是在每个状态下，读一个符号后的下一个状态是 唯一确定的，下面讨论的有限自动机是在某个状态下， 读一个符号后的下一个状态可能不是唯一确定的，这就 是不确定的有限自动机。 一.不确定的有限自动机（NFA）的形式定义 定义：不确定的有限自动机M，用一个有序五元组表示： M=(K,∑,δ,q0 ,F) 其中，
δ：K×∑→2K 为：
0,1
01
q0 {q0,q3} {q0,q1}
q1 Φ
{q2}
q2 {q2} {q2}
q3 {q4} Φ
q4 {q4} {q4}
q0 0
1
0
q3
q4
q1
0,1
1
q2
0,1
图2-2.1 NFA M状态转移图
二.状态转移函数δ定义的扩充 原来δ：K×∑→2K，下面对它进行两次扩充。与确 定的有穷自动机相类似，扩充以后的状态转移函数仍 然用δ。因为这样做, 在计算时也不会引起错误。
读头是将输入带上的符号读到有限控制器中，每次读
一个单元的符号。
3.有限控制器 有限控制器是有限自动机的核心。 有限自动机有多个状态，有一个开始状态，还
有若干个终止状态。 自动机每读带上一个符号,状态可能发生变化，
然后读头右移一个单元。 自动机如何从开始状态出发，识别完带上的整
个符号串后，要进入某个终止状态，这个过程就 是由有限控制器控制的。
2．设计二个FA M1和M2，分别满足 T(M1)={02i∣i是自然数} T(M2)={02i+1∣i=0,1,2,3,4,…}
2.2 不确定的有限自动机（NFA）
(Non-deterministic Finite Automaton)
DFA是在每个状态下，读一个符号后的下一个状态是 唯一确定的，下面讨论的有限自动机是在某个状态下， 读一个符号后的下一个状态可能不是唯一确定的，这就 是不确定的有限自动机。 一.不确定的有限自动机（NFA）的形式定义 定义：不确定的有限自动机M，用一个有序五元组表示： M=(K,∑,δ,q0 ,F) 其中，
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一种构造性的计算理论
一种构造性的计算理论
通用计算——计算通用
通用计算：起源于莱布尼兹，将各种问题 符号化数字化之后，进入计算过程。
计算通用：万物之所以可以计算，是因为 万物本来就是在计算。区别只是在于是不 是使用数字进行计算。
一切皆计算……
一种构造性的计算理论
将构造进行到底
计算科学的特点是：构造性，能行性和潜 无穷。
他提出了图灵机与图灵可计算 。后来，他应邀到美国与丘奇 教授一起工作，进一步研究了 图灵不可计算的问题。
一种构造性的计算理论
形式主义成为主流
至今，数学教科书都以康托尔对角线方法 来证明实数集不可数。
即使是以构造性为特征的计算科学，也被 纳入康托尔集合论的框架中进行理解。
奇怪：没有成功的纲领成为后来的主流？
一种构造性的计算理论
归结到对角线方法
后来的研究表明，这些问题密切关联： 康托尔对角线方法 罗素悖论等诸多悖论 哥德尔定理 停机定理等不可计算问题
一种构造性的计算理论
一些研究工作
关于对角线方法和哥德尔定理：《基于直觉主义 对哥德尔不完全性定理的评论――从维特根斯坦的 评论开始》，发表在《厦门大学学报（哲社版） 》，并以此文获得“首届洪谦哲学论文奖”二等奖 （一等奖空缺）。
我们读完这个故事，并不会认为，这位楚 人不能存在，或者更荒唐地认为，《韩非 子》这本书并不存在。
我们只能说：书中这位楚人说的话里面有 矛盾。因此，这位楚人应该修改他的话。
一种构造性的计算理论
逻辑的功能与局限
逻辑是已有知识的符号表达，在演绎封闭的意义 上，逻辑并不能发现新知识。从信息的角度来看 ，演绎推理并不能增加信息量。这是由演绎推理 的保真性决定的。
一种构造性的计算理论
罗素悖论
理发师悖论：在一个小镇上 有一位理发师，这位理发师 遵守这样的规则：“给而且 只给那些不给自己理发的人 理发”。现在问理发师是否 要给自己理发。
如果理发师不给自己理发， 那么根据定义，他要给自己 理发；如果理发师给自己理 发，那么根据定义他不能给
一种构造性的计算理论
主流的（蒯因）解决方案：不存在这样的理发 师。或者，不存在能够遵守该规则的理发师。
奇怪之处：逻辑推理居然可以证明一个经验问 题。过分夸大了逻辑的作用。
一种构造性的计算理论
矛盾的启发
《韩非子》里有这样一个故事：楚人有鬻 盾与矛者，誉之曰：“吾盾之坚，物莫能陷 也。”又誉其矛曰：“吾矛之利，于物无不陷 也。”或曰：“以子之矛陷于之盾，何如？” 其人弗能应也。
这个思路也称为形式主义纲 领，它的核心思想是将算术 表达为一种形式系统或称公 理系统，然后用有穷步骤证 明该系统的无矛盾性。
一种构造性的计算理论
语法：构造性 语义：经典数学
哥德尔定理
哥德尔研究了希尔伯特纲领，给出否定的答 案，宣告希尔伯特纲领的失败。
1930年提出的哥德尔第二不完备性定理说， 任何包含一阶算术的形式系统，该形式系统 的无矛盾性，在该形式系统内无法通过有穷 的步骤得到证明。
可能的原因：形式主义继承和发展了构造 性，取得巨大的成果。
语法：构造性
一种构造性的计算理论
语义：经典数学
被忽视的维特根斯坦
维特根斯坦是罗素学生，上 世纪最伟大思想家之一。
他听了布劳威尔的讲座，大 受震动，又开始思考。
他深刻分析了对角线方法， 哥德尔定理和各种悖论。
他的相关思想长期被忽视。 有人评论他是哲学家，而不 是数学家，但是数学基础， 在很大程度上，恰恰正是哲 学问题。
一种构造性的计算理论
康托尔对角线方法
1891年，康托尔使用对角线方法证明 实数集是不可数的。
康托尔集合论：实无穷。 当时许多数学家只承认，有穷事物的
发展过程是无穷尽的，无穷只是潜在 的，是就发展说的。他们不承认已经 完成的、已经存在着的无穷整体，例 如集合论里的各种超穷集合。 潜无穷论者：高斯，克罗内克，彭加 莱。
构造性的计算理论
关于对角线方法和计算理论：从形式主义的框框 中摆脱出来，从构造性方面重新思考计算理论。 对于原有的计算理论，保留其构造成分，消除其 非构造成分。
一种构造性的计算理论
理发师悖论
理发师悖论：在一个小镇上有一位理发师，这 位理发师遵守这样的规则：“给而且只给那些 不给自己理发的人理发”。现在问理发师是否 要给自己理发，这时候出现悖论。
பைடு நூலகம்
直觉主义
布劳维尔：荷兰数学家， 提出了直觉主义思想，反 对康托尔集合，认为罗素 悖论是根源于非构造性的 数学，强调构造性证明， 反对基于无穷集的排中律 。
构造性的数学，才是可靠 的数学。
优点：可靠，计算科学先 驱
一种构造性的计算理论
形式主义
为了捍卫古典数学的尊严， 1904年，希尔伯特在数学家 大会上又提出一个证明算术 无矛盾性的思路。
然而计算理论的研究框架却具有以下的特 点：非构造性，非能行性和实无穷。例如 数理逻辑的语义部分，例如计算理论的停 机问题等等。
提出的问题：有没有另一种可能性，使用 构造性的框架来思考构造性的计算科学。
一种构造性的计算理论
回顾历史
为了重新思考计算理论，有必要回顾计算 科学历史。
罗素悖论引起了第三次数学危机，在这次 危机中走出了计算科学。
在定理的证明中，哥德尔还提出了很多有用 的理论，比如如何把符号编码为自然数，还
有使用递归函数来研究有穷证明的能力范围 语法：构造性
。
语义：经典数学
一种构造性的计算理论
图灵
哥德尔不完备定理出世后，在 剑桥大学的图灵设想：能否有 这样一台机器，通过某种一般 的机械步骤，能够解决所有可 以解决的数学问题。
关于对角线方法和悖论：《基于对角线引理和维 特根斯坦思想对于悖论的分析》，发表在《中国 分析哲学 2010》
关于对角线方法：《Wittgenstein's analysis on Cantor's diagonal argument》，发表在2010年第七届 国际认知科学大会。
一种构造性的计算理论
同样，逻辑矛盾并不能用来发现新知识。逻辑矛 盾揭示的是已有概念间的矛盾，已有概念要进行 修改或限制。
PS：先有人类知识，才有符号表达、逻辑表达和 计算表达。在此意义上，机器智能不可能超越人 类智能。严格来说，如果人类有机器的速度，那 么机器智能<=人类智能。人类指一个方向，机器 就往前冲。
一种构造性的计算理论
通用计算——计算通用
通用计算：起源于莱布尼兹，将各种问题 符号化数字化之后，进入计算过程。
计算通用：万物之所以可以计算，是因为 万物本来就是在计算。区别只是在于是不 是使用数字进行计算。
一切皆计算……
一种构造性的计算理论
将构造进行到底
计算科学的特点是：构造性，能行性和潜 无穷。
他提出了图灵机与图灵可计算 。后来，他应邀到美国与丘奇 教授一起工作，进一步研究了 图灵不可计算的问题。
一种构造性的计算理论
形式主义成为主流
至今，数学教科书都以康托尔对角线方法 来证明实数集不可数。
即使是以构造性为特征的计算科学，也被 纳入康托尔集合论的框架中进行理解。
奇怪：没有成功的纲领成为后来的主流？
一种构造性的计算理论
归结到对角线方法
后来的研究表明，这些问题密切关联： 康托尔对角线方法 罗素悖论等诸多悖论 哥德尔定理 停机定理等不可计算问题
一种构造性的计算理论
一些研究工作
关于对角线方法和哥德尔定理：《基于直觉主义 对哥德尔不完全性定理的评论――从维特根斯坦的 评论开始》，发表在《厦门大学学报（哲社版） 》，并以此文获得“首届洪谦哲学论文奖”二等奖 （一等奖空缺）。
我们读完这个故事，并不会认为，这位楚 人不能存在，或者更荒唐地认为，《韩非 子》这本书并不存在。
我们只能说：书中这位楚人说的话里面有 矛盾。因此，这位楚人应该修改他的话。
一种构造性的计算理论
逻辑的功能与局限
逻辑是已有知识的符号表达，在演绎封闭的意义 上，逻辑并不能发现新知识。从信息的角度来看 ，演绎推理并不能增加信息量。这是由演绎推理 的保真性决定的。
一种构造性的计算理论
罗素悖论
理发师悖论：在一个小镇上 有一位理发师，这位理发师 遵守这样的规则：“给而且 只给那些不给自己理发的人 理发”。现在问理发师是否 要给自己理发。
如果理发师不给自己理发， 那么根据定义，他要给自己 理发；如果理发师给自己理 发，那么根据定义他不能给
一种构造性的计算理论
主流的（蒯因）解决方案：不存在这样的理发 师。或者，不存在能够遵守该规则的理发师。
奇怪之处：逻辑推理居然可以证明一个经验问 题。过分夸大了逻辑的作用。
一种构造性的计算理论
矛盾的启发
《韩非子》里有这样一个故事：楚人有鬻 盾与矛者，誉之曰：“吾盾之坚，物莫能陷 也。”又誉其矛曰：“吾矛之利，于物无不陷 也。”或曰：“以子之矛陷于之盾，何如？” 其人弗能应也。
这个思路也称为形式主义纲 领，它的核心思想是将算术 表达为一种形式系统或称公 理系统，然后用有穷步骤证 明该系统的无矛盾性。
一种构造性的计算理论
语法：构造性 语义：经典数学
哥德尔定理
哥德尔研究了希尔伯特纲领，给出否定的答 案，宣告希尔伯特纲领的失败。
1930年提出的哥德尔第二不完备性定理说， 任何包含一阶算术的形式系统，该形式系统 的无矛盾性，在该形式系统内无法通过有穷 的步骤得到证明。
可能的原因：形式主义继承和发展了构造 性，取得巨大的成果。
语法：构造性
一种构造性的计算理论
语义：经典数学
被忽视的维特根斯坦
维特根斯坦是罗素学生，上 世纪最伟大思想家之一。
他听了布劳威尔的讲座，大 受震动，又开始思考。
他深刻分析了对角线方法， 哥德尔定理和各种悖论。
他的相关思想长期被忽视。 有人评论他是哲学家，而不 是数学家，但是数学基础， 在很大程度上，恰恰正是哲 学问题。
一种构造性的计算理论
康托尔对角线方法
1891年，康托尔使用对角线方法证明 实数集是不可数的。
康托尔集合论：实无穷。 当时许多数学家只承认，有穷事物的
发展过程是无穷尽的，无穷只是潜在 的，是就发展说的。他们不承认已经 完成的、已经存在着的无穷整体，例 如集合论里的各种超穷集合。 潜无穷论者：高斯，克罗内克，彭加 莱。
构造性的计算理论
关于对角线方法和计算理论：从形式主义的框框 中摆脱出来，从构造性方面重新思考计算理论。 对于原有的计算理论，保留其构造成分，消除其 非构造成分。
一种构造性的计算理论
理发师悖论
理发师悖论：在一个小镇上有一位理发师，这 位理发师遵守这样的规则：“给而且只给那些 不给自己理发的人理发”。现在问理发师是否 要给自己理发，这时候出现悖论。
பைடு நூலகம்
直觉主义
布劳维尔：荷兰数学家， 提出了直觉主义思想，反 对康托尔集合，认为罗素 悖论是根源于非构造性的 数学，强调构造性证明， 反对基于无穷集的排中律 。
构造性的数学，才是可靠 的数学。
优点：可靠，计算科学先 驱
一种构造性的计算理论
形式主义
为了捍卫古典数学的尊严， 1904年，希尔伯特在数学家 大会上又提出一个证明算术 无矛盾性的思路。
然而计算理论的研究框架却具有以下的特 点：非构造性，非能行性和实无穷。例如 数理逻辑的语义部分，例如计算理论的停 机问题等等。
提出的问题：有没有另一种可能性，使用 构造性的框架来思考构造性的计算科学。
一种构造性的计算理论
回顾历史
为了重新思考计算理论，有必要回顾计算 科学历史。
罗素悖论引起了第三次数学危机，在这次 危机中走出了计算科学。
在定理的证明中，哥德尔还提出了很多有用 的理论，比如如何把符号编码为自然数，还
有使用递归函数来研究有穷证明的能力范围 语法：构造性
。
语义：经典数学
一种构造性的计算理论
图灵
哥德尔不完备定理出世后，在 剑桥大学的图灵设想：能否有 这样一台机器，通过某种一般 的机械步骤，能够解决所有可 以解决的数学问题。
关于对角线方法和悖论：《基于对角线引理和维 特根斯坦思想对于悖论的分析》，发表在《中国 分析哲学 2010》
关于对角线方法：《Wittgenstein's analysis on Cantor's diagonal argument》，发表在2010年第七届 国际认知科学大会。
一种构造性的计算理论
同样，逻辑矛盾并不能用来发现新知识。逻辑矛 盾揭示的是已有概念间的矛盾，已有概念要进行 修改或限制。
PS：先有人类知识，才有符号表达、逻辑表达和 计算表达。在此意义上，机器智能不可能超越人 类智能。严格来说，如果人类有机器的速度，那 么机器智能<=人类智能。人类指一个方向，机器 就往前冲。