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生活的科普知识图片,地球上能发生的最罕见的自然现象是什么.

admin2023-11-29游戏25 ℃0 评论

生活的科普知识图片,地球上能发生的最罕见的自然现象是什么?

1.撒哈拉之眼也被称为"里卡特结构",它位于非洲撒哈拉沙漠的西南部,它直径达到48公里,因为过于巨大,所以即便是在太空中也清晰可见。

起初,人们认识这样的地形是被陨石撞击所形成的,但后来,地质学家又认为那可能是地质构造上升或者是被风侵蚀而成的,不过不管怎么样,到目前为止,它的成因依旧没有定论。

2.白尔金字塔岛是世界上最高的海蚀柱,它位于太平洋豪勋爵岛的东南部,高度是562米。

3.冰峡谷,这个冰谷位于格陵兰岛,平均深度约有45米左右。

4.弯曲的森林,这是位于波兰西波美拉尼亚的诺瓦诺沃地区外的一片森林。从图片中可以看到,这些树木的树头是弯曲不直的,而且在大体上还弯向了同一个方向。

据了解,这些树是1939年种植,但它们弯曲到底是人为的还是自然的,目前尚不得而知。

5.冰甲烷气泡,生存在湖底的一些微生物在消耗有机物的时候会产生一些甲烷,然后就形成了这样的甲烷气泡。

夏天的时候,气泡会冒出湖面或湖水中流动,但冬天的时候,它们会被冻结在湖水中,不要”在水里面抽烟“否则容易被炸掉的。

6.灵魂破碎湖(随便取的名字),这是在非洲坦桑尼亚北部的纳特龙湖,之所以叫它这么可怕的名字,原因是这里的动物有会变成下图这样的"石头"。

在这里,湖中的温度可以达到60°C,而且还是咸的。所有不小小进入了湖面的动物最后都死了,而这里确实也有许多不小心死掉了的鸟和蝙蝠,所以它已经成为了动物的死亡陷阱。

7.羚羊峡谷,位于美国亚利桑那州北部,是世界十大地质奇观之一。

它分为两部分:上羚羊峡谷和下羚羊峡谷。这种奇特的地形使这里的光线变得非常漂亮而奇特。峡谷曾经是爪角羚羊的栖息地,羚羊们经常在山谷中游荡,因此才被命名为"羚羊峡谷"。

科普书籍有哪些?

一、人类学——《人类简史》

《人类简史:从动物到上帝》是以色列新锐历史学家的一部重磅作品。从十万

年前有生命迹象开始到21世纪资本、科技交织的人类发展史。十万年前,地球上至少有六个人种,为何今天却只剩下了我们自己?我们曾经只是非洲角落一个毫不起眼的族群,对地球上生态的影响力和萤火虫、猩猩或者水母相差无几。为何我们能登上生物链的顶端,最终成为地球的主宰?

这是一本宏观历史进程研究的社会科学启蒙书籍,没有专业的晦涩而是通俗易懂。一个个有趣的故事和问题把人类文明发展的变迁串联在了一起。

他并未深入地探讨学术,而是仅提供了一些猜想和推测,以极其广阔的思路打开读者的大脑。

正如一位评论家说:“读完这本书,有一种跟着人类一同走过十万年的感觉!”

二、社会学——《社会学的邀请》

社会学不仅是个名词,更是个动词。它不是我们拥有的东西,而是我们要去做的东西。我们对个人主义模型的过于信赖及对社会力量的低估,代表了对自由图景的歪曲认识。对于自我与社会之间的关系及差异性后果的正确评价,可以让我们作出更加明智的选择,更好地塑造未来。它为"我们为什么会照我们所想的那样去想"和"我们为什么会照我们所做的那样去做"提供了答案。社会学不应该只局限于大学课堂之中,也不应该只属于专业人士。可以说,我们人人都是社会学家,许多工作都在等着我们一起去完成,包括创建希望社会学。

了解社会学可以促使我们洞悉行为产生的原因。这虽然是一本社会学入门读物,但其中包含了丰富的社会学内涵和想象力,

一、我们为什么会按照我们想的那样去做呢?

二、我们为什么会按照我们做的那样去做呢?

这两个问题,在社会学的研究中,他的包容性会更加的宽广,而本书中也提到了这两个问题的解答方案。

正如书名所述,这本书仅仅是社会学对你的“邀请”,启发你对社会学的兴趣。如果你不想看晦涩难懂的专业书籍,那这本书就是你最好的伙伴。

三、心理学——《社会心理学》

本书是美国优秀的社会心理学教材,三位编写者在专业研究领域都有卓绝的成就,并且都在教学第一线有超过20年的教学经验,被耶鲁大学、哈佛大学等美国700多所大学采用作为教材。

本书作者们将多年的教学经验和研究成果融为一炉,内容全面完整、系统连贯,涵盖了社会心理学的基本问题和研究方法,以及个体对社会和自我的认知、个体态度和从众行为、团体过程和人际吸引、亲社会行为和攻击行为等社会心理与行为特征,反映了在环境、健康、法律等领域中社会心理学的应用价值。

这本书合计600多页,理论知识较多,但书中给予了许多指导生活的可实操建议。

如“事实证明,乐观的心情确实能增强对于疾病的抵抗能力”

很多人都听过类似的话,但实际我们并不笃信。把本书看完,你会理解更多看似简单的“心理学真理”

这本书目前是世界上心理学入门最好的书籍之一,对拓展你的心理思维,有极大的帮助正如书中开篇说道:“一旦思维得到扩展,思想就再也不会回到原本那个狭小的领域了。”

四、地理学——《地理学与生活》

生活的科普知识图片,地球上能发生的最罕见的自然现象是什么.

本书共十三章,分四篇,囊括自然地理学、人口地理学、文化地理学、城市地理学等分支学科。以介绍地理学的发展、核心概念,以及四种系统性传统为开端,四大传统独立成篇,每篇集中论述这些地理学观点的一个方面。前三篇专门介绍地理学的分支学科,而区域分析传统作为全书最后一篇,利用前三种传统和主题,并通过相互参照对其进行综合。

自然地理应当是理科,人文地理是文科,而在高中地理是归为文科的。

这就导致了很多人对地理的认识是枯燥的、背诵的、乏味的。

而这本书远离了应试教材部分,并不过多拘泥于专业理论,而是专注于地理知识在生活中的应用,帮助我们了解长期以来被大众误解的地理学。

作为科普入门书籍,这本书在设计上让人阅读起来很舒服。从阅读兴趣角度讲,有这本书为基础,我们可以毫无障碍的去阅读本领域其他的书籍。

五、统计学——《女士品茶》

《女士品茶》全名《The Lady Tasting Tea--How Statistics Revolutionized Science in the Twentieth Century 》《女士品茶--20世纪统计学怎样变革了科学》。是美国统计学家萨尔斯伯格以"女士品茶问题"为切入点所著的一部关于统计学历史与变革的书,以一种全新的视角带领读者进入统计学的世界,体会统计学带给哲学观、宇宙观的变革。

这是一本不是一本女性读物,也不是一本品茶的读物。这是一本介绍统计学的通俗易懂的趣味读物,除了统计学名人和相关名词外,已无涉及更多的统计学知识。

没有统计学基本知识的朋友,可以把这本书作为统计学发展历史的传记故事来看,因为整本书中一个公式,一个数学公式都没有。

读完这本书,你并不能提升自身关于统计学的能力,但是可以让你在看各位统计学家恩怨情仇小故事的同时,模模糊糊地构建日常生活中关于统计学的应用。

六、天文学——《大众天文学》

和《地理学与生活》一样,这本书中有大量的插图及彩页,可阅读性很高。

全书共分七篇,分别介绍了地球,月亮,太阳,行星世界,彗星、流星及陨星,恒星宇宙以及天文仪器等。

不过他有两个缺点:

一、知识更新太旧了,不少是上世纪前半叶的知识,如果不介意的话,还是可以作为很好的谈资。

二、后半部分对于新手而言,犹如天书一般,至少我是看不下去的。

正如作者所说:这本书“不用付出太大的努力”,却可获得足够的天文学基础知识。

七、(量子)物理学——《上帝掷骰子吗?》

这本书带读者做一次量子之旅,从神话时代出发,沿着量子发展的道路,亲身去经历科学史上的乌云和暴雨,追逐流星的辉光,穿越重重迷雾和险滩,和最伟大的物理学家们并肩作战。

让人惊叹的,不仅仅是沿途那令人眼花缭乱的绚丽风景,更来自于人内心深处的思索和启示——那是科学深植在每个人心中不可抗拒的魅力。

八、心理学——《心理学与生活》

《心理学与生活》是美国斯坦福大学多年来使用的教材,也是在美国许多大学里推广使用的经典教材,被ETS推荐为GRE心理学专项考试的主要参考用书,还是被许多国家大学的“普通心理学”课程选用的教材。这本教科书写作流畅,通俗易懂,深入生活,把心理学理论与知识联系人们的日常生活与工作,使它同样也成为一般大众了解心理学与自己的极好读物。

作为一本包含着丰富的教育思想和独特教学方法的成熟教材,原书中所有元素——如由600余条词汇及解释组成的“专业术语表”,2000余条“参考文献”,以及近1000条的“人名和主题索引”等等,对于教学、研究和学习都十分宝贵,此中译本完整地翻译和保留了这些资料。

九、物理学——《变化》

推荐人群:适合任何有中学,高中基本物理概念的读者。

《变化》为宇宙物理科普基础读物,内容丰富、叙述生动、插图精彩。更关键的是该书在现有物理基础上,有非常大的启发性拓展。对于最基本的问题,引力,惯性,相对论,光速,时空都有独到的看法。可供具有初中,高中,理工科大学初年级文化程度的读者阅读。这本小书把读者引入千奇百怪、绚丽多彩的"宇宙物理"。

书中没有繁琐的数学描述,以当代物理前沿理论为基础,进行了具有启发性的探索。是一本通俗易懂,畅快淋漓的科普书籍,吸引了无数普通读者,为他们了一扇思想之门。该书淘宝有售。

十、物理学——《时间简史》

《时间简史》是英国物理学家斯蒂芬·霍金创作的科学著作,首次出版于1988年。

全书共十二章,讲的全都是关于宇宙本性的最前沿知识,包括:我们的宇宙图像、空间和时间、膨胀的宇宙、不确定性原理、黑洞、宇宙的起源和命运等内容,深入浅出地介绍了遥远星系、黑洞、粒子、反物质等知识,并对宇宙的起源、空间和时间以及相对论等古老命题进行了阐述。

在该书里,霍金探究了已有宇宙理论中存在的未解决的冲突,并指出了把量子力学、热动力学和广义相对论统一起来存在的问题,该书的定位是让那些对宇宙学有兴趣的普通读者了解他的理论和其中的数学原理。

十一、量子力学——《见微知著》

《见微知著》是灵遁者先生关于量子力学的科普书籍。量子力学是极为奇妙的理论,它在科学家之间引起了最为激烈的争议和关注。从现实角度来说,它又给我们带来了无与伦比的变化和进步;从科学史角度来说,也几乎没有哪段历史比量子力学的创立更精彩动人。

《见微知著》将带你做一次量子力学之旅。从爱因斯坦和波尔的EPR之争开始,沿着量子力学发展的道路,带你去经历科学史上的乌云和暴雨,和最伟大的物理学家们一起思考,和大胆开拓思维。《见微知著》以极具诙谐和提问式口吻叙述了经典物理和量子力学的碰撞,以及量子力学从无到控制整个微观世界的艰难发展历程,回顾了诸多量子力学经典实验.。

十二、物理学——《物理学的100个基本问题》

物理学是真正的汪洋大海。现代社会中的每个人从小就开始接触涉足。从幼儿启蒙读物,小学自然常识,到初中、高中物理课程,物理学滋养哺育着我们的头脑,让我们对身边世界的本来面目有了逐渐深入的认识,更点燃了多少睁大惊奇双眼又满怀渴 望的少年心中求知的明灯。100个问题,对于博大精深的物理学海洋,只能是点点滴滴。

8岁孩子必看十本书科学发明?

1、《BBC科普三部曲》将英国广播公司BBC最具影响力的科普纪录片浓缩成了文字和图片,分为海洋、地球和生命三个主题,适合孩子随时翻阅学习,发掘宇宙的真相。图书以科考探险经历为线索,不同领域的专家用直观的方式,对自然现象、原理、生物生态、环保等多领域进行解读。书中还有大量珍贵的精美图片,孩子在探寻科学知识的同时,还能认识自然界的规律,领略天下的奇妙。适合年龄:11-14岁

02《发明:改变我们生活的技术突破》

这是一本适合孩子和大人一起阅读的科普图书。书中精选了30种改变世界的发明——火药、疫苗、钟表、马桶、无线电、核裂变、互联网......作者理查德普拉特用生动的文字讲述各个发明背后的故事:它们诞生在什么样的背景下、原理是什么、应用在什么地方、又怎样改变了我们的世界......英国著名版画与插图设计师詹姆斯布朗,运用“信息可视化”理念将科普知识图形化,更清晰地展示了发明的结构、原理、制作步骤和演化历程,更便于大朋友小朋友们的理解。

适合年龄:8-14岁

03《STEAM动手探索》

《STEAM动手探索》系列由4个分册组成——科学分册、技术分册、工程分册和数学分册。每本书都以超过30个简单、有趣的实验为核心,爸爸妈妈们可以和孩子在家一起动手,共同探索科学的奥秘。书中还会讲解实验的原理、结论、补充材料,符合小朋友的认知规律。内容涉及建筑、车辆、舰船、飞机、电气、环保、动力与能源、运输、医学、农业、生物技术、建造、通信等前沿科学主题,帮助拓展孩子的知识面,提高核心素养,成为善于独立思考、解决问题的人。

适合年龄:8-14岁

04《这就是物理》

《这就是物理》经典物理科学启蒙系列图书把枯燥的物理概念画成幽默风趣的漫画,用拟人的故事情景将物理知识融入有趣对话中,让孩子愉快地探寻到物理的魅力。系列包含10本书,涵盖10大重要的物理科学主题:引力、磁性、能量、声音、光、电、热、力和运动、物质……

物理是我们认识世界的基础。几乎没有哪个领域不依赖于物理学,因此要及时捕捉和把握儿童探寻世界万物的敏感期,掌握物理基本原理,养成科学的思维方式。《这就是物理》从孩子的生活经验出发,构建系统的物理知识框架,打破孩子对科学的畏惧,轻松发现物理世界的奇妙,建立学习物理的自信。

适合年龄:6-14岁

05《这就是化学》

《这就是化学》系列将分子、原子、元素等化学知识拟人化,用有趣的漫画及对话,具象地解释了物质与抽象的化学概念,带领小读者探寻最基本的化学知识,了解化学在生产生活中的运用。系列图书共分为8册,讲解分子和原子、元素、单质和化合物、溶液、化学反应、酸碱、氧化与还原等化学在生活领域和科学领域的运用。每册图书的的最后还设置了简单的思考环节,帮助孩子巩固、梳理、归纳书中的知识点。

适合年龄:6-14岁

06《给孩子的科技史》

中国计算机科学博士吴军博士在《给孩子的科学史》中,以科技视角串联历史,详细描述了人类文明的演进过程中关键性的人物、事件及意义,展现了科技推动历史的整个历程。

检查出肺部阴影肺结节?

肺部有阴影,有肺结节,必须要引起重视,如果忽视的话,那么很有可能演变成肺部肿瘤,甚至往不好的方向发展,最终会走向恶性肿瘤的道路。那么我们在日常生活中,特别是单位组织的体检,或者是自己去医院体检,经常在体检报告单上,提示有多大的肺部结节,需要进一步检查,那么我们如何理解这个病例报告,以及我们日常生活中如何注意和保养自己的肺部健康,让我好好的跟你们聊聊。

了解什么是肺结节,肺部阴影 怎么形成。

在医学上,肺部结节指的就是人体里面的肺部组织部位,受到累或者其它因素的影响,直接或者间接地造成肉芽肿瘤性的病变,这些病毒或者肉芽组织侵害肺部,或者肺门两侧的淋巴结,同时也是可以侵害全身每个组组织,但是在临床上,这些肉芽组织,经过外部一定的干扰以后,基本都是可以治愈的。

综合我们临床的经验,一般人体在每个组织部位里面多多少少都是含有结节,或者肉芽组织,这些大多数是良性肿瘤,一般经过处理,都不会对身体产生极大的影响。

肺结节产生的原因,病理机制,一般来说,肺部是人体与外界相互沟通的,一个主要通道,所以很容易受到外界的侵害,干扰和甚至影响,比如我们呼吸道感染,产生炎症,进而会演变成肺炎,肺结核等等后续的综合病,一般来说,肺部由于受到了特殊病原体的感染,诸如,病毒,支原体,真菌,吸入有害有毒气体,或者是自身免疫系统缺失降低等等,最终会导致肺部特殊基因病变反应。

在医学上,我们可以认为,是因为,细胞免疫功能和体液免疫功能紊乱可能参与了结节病的发病过程,这是一个比较复杂的病理炎症反应,总之在病变过程中,也促使纤维细胞数量的增加哦,同时使得肺部周围的炎症和免疫细胞进一步减少,从而诱发了我们俗称的肺部广泛纤维化,进而形成肺部阴影,最后有眼病肺部结节等。

是多种致病因素和机体细胞免疫和体液免疫细胞功能相互抗衡的结果,所以在患病的程度上,以及病理变化的程度,治疗的效果等等都是受到个体差异化的影响,比如年龄,性别,遗传基因,激素,人类脑细胞抗原等等,都是决定患者或者表现出肺部结节病的不同过程的病理表现。可以简单地说,有些人患有肺部结节,这个有可能一直是良性的,不会转变恶性肿瘤,有些人患有肺部结节,一经形成就是恶性肿瘤,

肺部阴影:肺部有阴影其实就是表明肺部已经受到了病毒或者细菌的侵害,产生了炎症比如肺炎,肺结核,一般在CT 影像中呈现肺部半浸润,或者全部浸润的影片,里面又根据不同的病源性质可以分为,细菌性肺炎,这种往往在CT 上呈现叶状阴影,大小不等,有时候可能整个肺叶感染,另外一种是病毒性肺炎,这个直接可以在肺间质呈现。比如支气管扩张,肺部良性或者恶性肿瘤,

说白了肺结节就是一种致病疾病对人体多种组织进行侵害的肉芽肿性疾病,可以破坏人体不同组织,而后形成不同临床反应

肺部结节病的特点和临床诊断的标准

结节病的病理特点是非干酪样坏死性类,上皮肉芽肿,肉芽肿中央分为多核细胞和巨噬细胞,

我们去医院如果是检查肺部问题,一般情况都是CT ,如果是异常的胸部这个时候,我们是第一时间发现,一般90%以上的患者胸片改变,肺门,气管炎,或者纵膈 淋巴结肿大,和肺部浸润影视主要表现,最典型的是我们肺部双侧肺门淋巴结明显肿大,呈现土豆状,边缘非常的清晰,密度均匀,一般肺部病变的患者弥漫性网状,网结节,小结节状,或者片状阴影,如果不加以治疗,后期发展成为肺间质纤维化,或者蜂窝肺。

诊断标准,在临床医学上,根据临床的不同反应,我们一般分为5期,

第一期肺部X线检查阴性,肺部清晰可见,所以肺部良好,

第二期:肺部两侧肺门或者纵膈淋巴结肿大,经常伴有右支气管旁淋巴结肿大,但是肺内无异常,这个说明轻度感染,

第三期:肺门淋巴结肿大,伴有浸润阴影,(也就是我们常说的肺部阴影)如果出现这个征兆,说明肺部已经开始病理性改变,侵害,这时候我们要及时干预和治疗

第四 我们可以看到肺部完全浸润阴影,没有显示肺门淋巴结肿大。 这里指的是完全肺部阴影状态。

第五;肺纤维化,肺大泡,和肺部囊肿,这个阶段的肺部急需要进行治疗,否则会危及生命。

结节病的临床表现。

根据临床经验,一般50%以上的病例是无症状,所以很多人,都是在一次很平常的体检中心才会发现自己有肺部结节,一般来说,我们医院都是用X线,等进行发现,而又很多患者是长时间不体检,在勉励到肺部结节纤维化导致的呼吸困难,咳嗽不止,干咳,偶尔带有血丝,

人体体格检查表现为,表现乏力,食欲不振,低热,盗汗,体重减轻,中度严重者,可以出现胸闷,气急,甚至高烧不退,部分患者有少量的湿罗音,或者是捻发音,如果有些患者有结节病连累到其他器官,则有可能发生相应的症状,比如影响到皮肤表面,产生结节性红斑,大部分是可以在面部或者颈部,肩部和四肢等,一些严重的患者还可以产生类似冻疮样狼斑,部分患者还有可能影响到眼睛,则患者的眼睛会发生红膜,急性色素层炎,角膜炎,等等,

治疗与康复

一般情况下急性的患者,经过一段时间的治疗后,会有自行康复,预后效果比较好,而对于一些慢性患者,因为侵害了身体其他组织,引起其他组织破坏,一般来说,肺部广泛纤维化后这种语气效果比较差,

在临床中一般肺部结节在小于6毫米以下的风险比较低,一般建议患者,持续观察两年以上,另外建议定期拍片,观察肺部结节的动态,经过多张影片可以断定,结节走向,从而可以实施如何对症治疗。

如果再检查出有肺部结节,患者平时又是忍不住吸烟的,另外还有结节开始增长,出现了病痛症状,我们建议患者切除。

肺部阴影治疗,一般有肺部阴影早期症状的我们都是可以进行早期的抗生素治疗,来消除炎症,控制感染,这样可以阻断肺部机体被病毒细菌进一步恶化。

预防和保健

建议患者不要戒烟,不去空气混浊的工作环境,或者娱乐环境中,比如酒吧,或者一些污染物比较严重的地方,多锻炼,进行有氧运动,多吃水果和蔬菜,经常性锻炼瑜伽。打打太极,散步,有利于增强抵抗力和免疫力

建议患者一定要吃高热量,高蛋白,高脂肪,高维生素的食物,养成良好的生活和作息习惯。

最后注意如发现肺部结节,一定要定期观察,如果不注意这个是演变肺癌的最早病理表现,我们应当从根源切除

扫一扫识别图片信息的功能如何实现的?

分类学危机

目前,手机的扫一扫功能可以帮助我们识别商品信息,识别花的名称,识别各种动物。这背后有一系列的技术支持。物种识别需要什么样的技术?识别的过程中用到哪些核心算法和理论?这都是大多数人不知道的。不过,物种识别理论与算法多种多样,针对不同的东西用到的识别算法也不相同,因此本文着重带大家了解其中一种算法和理论。即利用神经网络进行动物的识别。

动物识别涉及生物分类,只有生物学家已经把生物的类别分好了,计算机才能在此基础上进行物种的划分与识别。

不过,生物分类学降低了我们对生物多样性的理解。我们知道几乎所有分类信息都存在大量的高级专业知识和词汇,这让人不易理解,造成知识传播困难,尤其那些热爱科普的但不是专业科学家的人一看到到专业词汇就会头大。

因此,生物分类知识被局限在有限的地理区域内和有限数量的分类学家中。缺乏向公众提供分类学知识的机会被称为“分类学危机”。

计算机要出来解决这个分类学危机了。

分类学家一直在寻找更有效的方法来满足物种识别的要求,例如开发数字图像处理和模式识别技术。目前,研究人员拥有昆虫,植物,蜘蛛和浮游生物的识别技术。这种方法可以进一步扩展到基于现场的生物识别,例如鱼类。这些方法有助于缓解“分类危机”。

计算机科学家也设计了一种简单有效的算法,并定义了一系列将特征识别与人工神经网络设计(ANN)结合使用的新功能。

那么这个算法可以识别哪些物种呢?可以识别鱼类,植物,和蝴蝶。

基于模式识别理论和典型的自动物种识别系统中使用的基本计算机处理路径,计算机科学家设计了一个用于物种水平自动个体识别的系统。该系统将预处理和提取组件与训练和识别过程共享。

训练图像的特征用于在特征提取之后建立分类进度模式的模型。然后将这些特征和经过训练的模型记录在数据库中,并结合到后续照片的分析中。该过程使用两种类型的数据对图像特征进行建模,从而获得更好的物种识别结果。

当用这种算法去训练如何识别一个动物时,计算机首先会去除图像背景,并转换为灰度。之后应用各种滤镜消除图像噪声来改善图像,然后将图像缩小。接下来,将处理后的图像轮廓化,然后绘制骨骼。上面这些步骤都可使用MATLAB语言中的图像处理模块完成。

处理完图片后,就会对图片中的动物进行特征提取。这些特征包括几何,形态和纹理特征,这些特征可以通过图像处理有效地提取,并且对于物种而言是唯一的。必须确保这些特征是该物种唯一的特征,这样才能提高识别精准度。

几何特征提取就得用到数学的功力了。基本上进行4步计算。分别计算样本区域的像素总数,图像像素周长,图像直径,图像紧密度。下面的图中展示了这4步数学公式,不过读者只需了解无需深究。

随后,算法需要处理图像的纹理。纹理是用于均匀描述区域的重要视觉图案。直观的度量提供诸如平滑度,粗糙度和规则性之类的属性。纹理取决于图像的分辨率,可以遵循两种方法:统计和频率。这个算法则使用统计近似值,其中统计值被分析为一阶和二阶。

从图像的灰度直方图获得统计一级。每个值除以像素总数,就会得到一个新的直方图,该直方图表示在需要识别的区域中显示确定的灰度级。

当然这也需要大量数学公式支持,考虑到不想让大家头大,直接跳过。不过我们最好知道处理图像纹理时用到了哪些公式,这些是方差公式,中位数公式,均匀度公式,同质公式,惯量公式等。有兴趣的可以自行了解。

接着要对图像的形态特征进行处理。

形态特征是那些集中于像素组织的特征。它们分为两类:二维笛卡尔矩和归一化中心矩。

分析图像的特征结构对于物种级别的识别非常重要,因为人眼区分物种的直观感受就是物种的特征,而算法要做的就是代替人眼完成这些过程。

接下来就用到人工神经网络了。

先来讲讲什么叫人工神经网络,人工神经网络简称神经网络或类神经网络,在机器学习和认知科学领域,是一种模仿生物神经网络结构和功能的数学模型或计算模型。

神经网络由大量的人工神经元联结进行计算。大多数情况下人工神经网络能在外界信息的基础上改变内部结构,是一种自适应系统,通俗的讲就是具备学习功能。神经网络目前也具有情感功能,用到极其复杂的数学计算。

神经网络可以解决很多问题,例如机器视觉和语音识别。这些问题都是很难被传统基于规则的编程所解决的。本文讨论的物种识别就是如此,普通编程无法解决。

单层神经元网络是最基本的神经元网络形式,由有限个神经元构成,所有神经元的输入向量都是同一个向量。由于每一个神经元都会产生一个标量结果,所以单层神经元的输出是一个向量,向量的维数等于神经元的数目。

同时神经网络还有多层神经网络等等。

神经网络被定义为由大量自适应处理单元组成的并行计算机模型,这些单元通过互连与变量进行通信。多层网络具有一层或多层神经元,这些层通过从输入图像图案中逐渐提取更有意义的特征来学习复杂的任务。

与其它机器学习方法相比,神经网络学习速度较慢,但预测速度更快,并且具有非常好的非线性数据模型。简单的感知器被分配了多个输入,但是生成了一个输出,类似于依赖于输入权重的不同线性组合并生成了线性激活函数。

多层感知器由一组包含一个或多个输入层的源节点和一组隐藏节点输出组成。输入信号通过网络逐层传播。

神经网络结构由N个输入N = [ N 1,N 2,…,N n ],一个隐藏层h和一个输出向量S = [ S 1,S 2,…,S m ]组成。通过转换向量S,评估每个S i二进制信号[0,1]。在反向训练算法的基础上,有监督的训练阶段(即S型激活)是根据权重和偏差在负梯度的方向上进行更新,然后在相反的方向上进行更新。隐藏层和输出层的S激活函数由以下公式确定。

输入神经元的数量由每种模式中可用的描述符数量确定,输出神经元的数量由每个数据库中分类的物种数量决定。为了确定给定数据图像的最佳神经元数量,研究者已经探索了识别成功率与神经元数量之间的关系。显然,需要大量的神经元和世代来处理每个集合中图像的信息。随着物种数量的增加,识别也变得更加困难。

神经网络使用了来自图像数据的分类物种。但是,大多数其它研究仅使用物种丰富度较低的数据库,这些数据库通常跨越许多不同的学科,并且由于形态特征的巨大差异而易于分类。而神经网络以这些网络的工作为基础,并且所需的操作员专业知识,成本和响应时间都很低。神经网络的物种识别准确性和可用性,可以有效识别鱼类,植物,蝴蝶。

不过,物种之间的高表型相似性也会影响人工神经网络的识别能力,这是由于某些物种的表型差异较小,这些差异仅在细微的细节上有所变化,例如牙齿或鳍半径,这会影响分类。不过总体上。系统的总体性能达到了高精度和高精确度。具有较低物种数的物种的鉴别成功率较高,这可能由形态特征非常不同的物种而非实际物种的数量导致的。

算法会根据分类关键字,区分物种的字符是形态结构,颜色图案和大小。这些观察是个体的分类学特征。因此,某些分类学家可能会偏向任何给定特征的值,因此,可以通过使用基于机器的分类来消除人的主观性和时间限制。

特征提取方法并不取决于人们观察每个物种的个体标本的方式的变化,因此消除了人类的主观性。但是,仍然需要人类分类学家来训练定义物种的神经网络,并减少主观性或不确定性。

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