小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件

小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第四章小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)學(xué)信號處理§4.3.2小波變換4.3.2.1連續(xù)小波變換1.定義t-b引入窗口函數(shù)y0)=a并定義小波變換其中,a、b∈R且a≠0。a為尺度因子,表示與頻率相關(guān)的伸縮,b為時間平移因子地理課程在初中階段雖是一門基礎(chǔ)學(xué)科，卻由于受到應(yīng)試教育的直接影響，被打上了深深的“副科”烙印，導(dǎo)致學(xué)校不想管、學(xué)生不愿學(xué)、家庭不重視的尷尬狀況，再加上教法陳舊落后、工作被動應(yīng)付的因素，造成初中地理及其教學(xué)地位備受冷遇，長期以來一直陷在低谷困境中徘徊不前。其實，地理文化內(nèi)涵深厚、豐富多彩、趣味無限，只要我們從顯現(xiàn)其魅力入手，并為之付出相當?shù)呐Γ瑒荼貢瓉沓踔械乩盱乓珚Z目的春天。一、建立和諧師生關(guān)系，增強“愛屋及烏”效應(yīng)初中學(xué)齡的青少年思維趨于半成熟，正值敢愛敢恨的人生時段，他們往往憑自我感覺作出判斷。初中教師的情感對學(xué)生的影響是很深刻的。剔除強制性因素，要讓學(xué)生“信其道”，必先讓他們“親其師”。多少年來的師道尊嚴，年齡的懸殊，加上有些教師教學(xué)態(tài)度簡單粗暴，學(xué)生對他們只能是敬而遠之，從而對其任教學(xué)科也采取“不得已而為之”的學(xué)習(xí)態(tài)度。而初中地理學(xué)科又是“先天性不足”，學(xué)生對其更是無所謂。因此，越是這樣我們越要表現(xiàn)出十足的愛心，用感情投入，用關(guān)愛、理解、熱忱、尊重和信任，贏得學(xué)生的向師心理和親師情懷，進而增強他們對地理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。教師除主動釋放親和力之外，尊重是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的又一關(guān)鍵因素。古人云：“愛人者人恒愛之，敬人者人恒敬之?！苯處熞獜氐邹鸪欠N“師道尊嚴”的陳腐觀念，徹底改變“教育警察”的不良形象，要從內(nèi)心里從根本上把學(xué)生當作教學(xué)活動中的平等合作者，要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。要正視和尊重學(xué)生的個體差異性，一視同仁，要尊重學(xué)生的勞動成果，讓他們切身領(lǐng)略到在老師心目中的地位。二、豐富教學(xué)藝術(shù)手段，深入感悟地理魅力由于地理學(xué)科的內(nèi)涵豐富而又精彩，所以它的教學(xué)方法也是靈活多樣的。地理教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件的需要，采取不同的方法組織教學(xué)，不斷調(diào)換地理學(xué)習(xí)口味，讓學(xué)生在輕松活躍而又熱烈開放的氛圍中落實教學(xué)任務(wù)。如在教學(xué)《陸地自然景觀的地區(qū)差異》的內(nèi)容時，教師可事先將學(xué)生分若干組，各組分別代表不同的自然帶（如下圖）。學(xué)生預(yù)習(xí)課文，熟悉各屬自然帶的名稱和氣候特點以及有代表性的動植物。同時要求各組自行分工，準備好代表性動植物的教具，如玩具、卡片等。教學(xué)中選出幾個導(dǎo)游，先后沿著設(shè)定的幾條路線緩步前行，要求導(dǎo)游來到哪個自然帶，所屬同學(xué)就說出該帶名稱、典型動植物及分布地區(qū)等內(nèi)容。同時舉出示有關(guān)教具，讓其它同學(xué)也要掌握該帶內(nèi)容。這樣的游戲結(jié)束后，教師再播放幾大自然帶及其動植物的影片，讓學(xué)生在鞏固中加強記憶。這樣，一節(jié)課，從頭至尾都是學(xué)生在參與，最大限度地調(diào)動他們的積極性，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，取得了熱烈的效果。三、特設(shè)情境角色扮演，豐富學(xué)生情感體驗拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓他們在已經(jīng)創(chuàng)設(shè)的特定情境之中，擔當角色扮演角色，分別來表演現(xiàn)實生活中的不同人物形象。這樣不僅能豐富學(xué)生的情感體驗，讓地理學(xué)習(xí)充滿浪漫的生活情趣，還能讓他們的思維在社會現(xiàn)實中得以深化和拓展。在課堂教學(xué)中，我通過自制平臺，展示出實際生活中非常熟悉的一些人物角色及其工作環(huán)境的圖片，以此模擬來創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境。例如：圖一呈現(xiàn)的是“稻田，漁船――農(nóng)民”；圖二呈現(xiàn)的是“汽車――司機，飛機――飛機師”；圖三呈現(xiàn)的是“風(fēng)景區(qū)――游客”。然后讓學(xué)生分別扮演圖上的角色，先后說一說“假如我是農(nóng)民、司機和游客，對天氣會有什么樣的感受？”這些情景的展現(xiàn)，使學(xué)生感同身受，仿佛進入了現(xiàn)實生活之中，從而站在角色立場上去真實感受天氣對所在行業(yè)的影響。這些特定角色的對白，不同角色的情感交流，使得地理課堂的教學(xué)內(nèi)容更加形象化、現(xiàn)實化，學(xué)生能夠比較真實地體會到天氣與人類的社會活動是密不可分，從而產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果。四、加強語言藝術(shù)修養(yǎng)，展示地理文化內(nèi)涵地理課程的豐富內(nèi)涵和文化藝術(shù)可以說無時不在、無處不有，其展示的途徑和方式也是不勝枚舉的。然而，課堂教學(xué)語言始終是教師傳遞情感、傳授知識的主要載體。無論教學(xué)方法多么先進、教學(xué)手段多么精彩，最終還是必須借助教學(xué)語言來實現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。因此，地理教師一定要注重語言藝術(shù)的修養(yǎng)，用美妙的藝術(shù)語言美把學(xué)生帶進地理文化的殿堂，從而增強地理學(xué)科的吸引力、向心力和感召力。比如，可以根據(jù)所學(xué)內(nèi)容引用一些地理特征明顯的詩詞、民謠來強化渲染教學(xué)內(nèi)容與效果。在講述長江三峽時，可引用“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。”配合抑揚頓挫的語調(diào)和三峽圖片，這樣就圖文并茂、有聲有色地描繪了長江三峽的灘險、流急、景美，把學(xué)生引入某種境地。又如為描述橫斷山區(qū)的嶺谷相間、交通困難，可接入“上山云里鉆，下山走河畔。對面喊得應(yīng)，行走要一天?！钡拿裰{；對其氣候和植被的垂直變化，則可借用“一山有四季，十里不同天”來加以形象性描繪。筆者所在校是縣級二類高中，生源主要來自農(nóng)村，農(nóng)村學(xué)生占學(xué)生總數(shù)９５％以上。多年的教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村學(xué)生和城里學(xué)生相比有著一股不一般的東西，這一股不一般的東西總影響著他們的學(xué)習(xí)，或促進或抑制。筆者想這一股不一般的東西應(yīng)為非智力因素?，F(xiàn)在使用新教材，開展新課程教學(xué)，這種因素對學(xué)習(xí)的影響更大了，如何引導(dǎo)學(xué)生積極培養(yǎng)和利用非智力因素中的有利因素，克服其中的不利因素，筆者想談一點看法和做法。非智力因素是相對智力因素來說的，它指的是與認識沒有直接關(guān)系的情感、意志、興趣、需要、動機、目標、抱負、信念等一些心理特征，這些特征參與在學(xué)生認識活動中，會對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極或消極的影響，所以，這些非智力因素在每一個人的成長過程中，有著不可忽視的作用。同一班級的學(xué)生，他們的智力水平是有差別的，但這種差別不大（同一層次的班），可是學(xué)習(xí)成績差距卻較大。就是對某一個學(xué)生來說，他的成績在不同的階段也有較大的差別，這種差距在很大程度上就是非智力因素引起的。新課程現(xiàn)行的教材（人教版）和原來的舊教材相比，內(nèi)容新穎豐富、圖文并茂、形象生動、點多面廣，趣味性可讀性強，循循引導(dǎo)逐一設(shè)計情景，特別注重學(xué)生活動，突出學(xué)生的主體地位，倡導(dǎo)質(zhì)疑討論的學(xué)習(xí)方法。這也同樣要求學(xué)生知識面要廣，閱讀能力強，有合作精神，善于交流，而這些恰恰是農(nóng)村學(xué)生身上所缺乏的?！案F人的孩子早當家”，農(nóng)村學(xué)生學(xué)習(xí)需求強烈，意志力強，非常認真刻苦，也非常懂事，但知識面窄，學(xué)得死，不求方法，而且性格內(nèi)向，自卑感強，不善于交流，這給新課程的實施帶來阻力，需教師加以引導(dǎo)，才可使其揚長避短。一、拓展知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣所謂興趣，是指有選擇地、積極愉快地探究某種事物或進行某種活動的心理傾向。當一個學(xué)生對某一學(xué)科發(fā)生興趣時，他總是心情愉快地去學(xué)，而且一學(xué)就懂。針對農(nóng)村學(xué)生知識面窄因而學(xué)得死的特點，筆者在新課程的教學(xué)中從以下幾個方面激發(fā)學(xué)生的興趣。（１）多媒體的運用有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。心理學(xué)研究表明，沒有愉悅的心情、濃厚的興趣，學(xué)習(xí)就是學(xué)生沉重的負擔。所以，在課堂的導(dǎo)入部分,運用多媒體呈現(xiàn)逼真的圖像、鮮艷的色彩、動態(tài)的畫面……展示出教學(xué)的情景，使教學(xué)過程變得形象、生動、活潑，調(diào)動學(xué)生的觀察力和想象力，從感官上給學(xué)生以強烈的有意識的刺激，使學(xué)生產(chǎn)生強烈的興趣和“要學(xué)習(xí)”的動力，積極地參與到學(xué)習(xí)活動中來。（２）挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)以致用，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)不再是枯燥無味的，而是生動有趣的，知識是有用的。（３）開展課外活動，給學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提供表現(xiàn)的機會，并更大程度地發(fā)展他們的學(xué)習(xí)興趣。（４）平時多對差生輔導(dǎo)并鼓勵，幫助他們弄懂教材，能順利地完成作業(yè)，考試成績不要和優(yōu)生差距太大，以穩(wěn)定他們的學(xué)習(xí)興趣。二、激“活”教科書，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的情感農(nóng)村學(xué)生學(xué)習(xí)大都有一種使命感，認為自己一定要好好學(xué)，否則對不起勞累的父母，即使他們不愛學(xué)習(xí)，也會強迫自己學(xué)習(xí)。因而教師要培養(yǎng)其對學(xué)習(xí)的情感，使學(xué)生從心里自發(fā)地真正愛學(xué)習(xí)。教師在教育教學(xué)過程中，必須充分調(diào)動起學(xué)生的情感作用，使教與學(xué)成為師生間的一種互動的情感活動，教師有感而發(fā)，學(xué)生為情而動。充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓學(xué)生通過具體的學(xué)習(xí)，讓情緒得到感染，體驗到學(xué)習(xí)的愉悅感和振奮感，從而更加積極主動地去探索領(lǐng)會和掌握知識。蘇霍姆林斯基說：“教師的活動不僅包含學(xué)科的意義和內(nèi)容，而且包含了思想的情感色彩。”可見教學(xué)不僅是教與學(xué)的關(guān)系，同時也是師生感情和思想的交流。擺在我們面前的教科書就是教科書而已，不能說話也不會動，筆者就想方設(shè)法，利用電教器材，如：ＴＶ、ＶＣＤ、電腦、錄像等，讓教科書“活”起來、動起來、形象起來、發(fā)出聲來，讓“活”的教科書震撼學(xué)生的心靈，開發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)前，先播放一段英語字母歌的動畫，有趣的畫面，兒童化的情節(jié)，輕快的音樂，不自覺地吸引了學(xué)生的無意注意進入到英語課堂，還復(fù)習(xí)了已學(xué)內(nèi)容。通過多媒體技術(shù)制作課件，可進一步吸引學(xué)生，使學(xué)生置身于音像、語音、文字的環(huán)境中，可提供更多閱讀、寫作材料激活學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。三、樹立自信心，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的潛力課程標準指出“…培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，提高學(xué)生的實踐能力”。農(nóng)村學(xué)生常不自信，自卑感強，潛力卻很大。而自信是使人走向成功的要素。每個人只有相信自己，才能激發(fā)進取的勇氣。人的性格是在長期的社會生活中受到各方面的影響下形成的。部分農(nóng)村學(xué)生性格內(nèi)向，生性孤僻，沉默寡言。在課堂教學(xué)中，面無表情，不愿舉手，常以旁觀者的身份出現(xiàn)。對于農(nóng)村學(xué)生，多用期待的目光鼓勵他，并且多表揚他，多讓他參與課堂的小討論，給他表現(xiàn)的機會等。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點要及時表揚，力求在學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困難時予以及時的幫助和鼓勵，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到了充分肯定，自信心、求知欲不斷高漲。筆者就常讓農(nóng)村學(xué)生上講臺演講，以增強其自信心。四、優(yōu)化教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生任務(wù)是聽，然后跟教師讀。這種教學(xué)手段單一、不靈活，枯燥無味。漸漸地，學(xué)生對英語失去興趣，討厭上英語課，怕上英語課。如果運用現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)化教學(xué)，通過豐富的圖像、聲音、動畫、視頻等對視覺、聽覺進行刺激，能極大地激發(fā)學(xué)生的好奇心。這樣通過看、聽、說、演等不同的教學(xué)方法能使農(nóng)村學(xué)生都能參與到課堂活動中來，他們就會有一種成就感，能體驗到成功的喜悅。此時，教師走下講臺到學(xué)生們中，及時給予幫助，同時分享他們的快樂，師生關(guān)系民主，合作愉快。同學(xué)之間互相幫助，互相學(xué)習(xí)，愿意合作，營造了和諧的課堂氣氛，使學(xué)生主動參與到英語學(xué)習(xí)中去。如英語教學(xué)中，單詞的學(xué)習(xí)是相對枯燥的，傳統(tǒng)方法是教師領(lǐng)讀或用錄音機范讀，學(xué)生跟讀，這些都不能有效全面地刺激學(xué)生的感官，應(yīng)用多媒體課件聲像并茂，會給學(xué)生全新的感受，他們的興奮點被調(diào)動起來，對于單詞的學(xué)習(xí)也就輕而易舉了。例如：教學(xué)生比較介詞“ｉｎ”、“ｏｎ”、“ｕｎｄｅｒ”、“ｂｅｈｉｎｄ”、“ａｂｏｖｅ”、“ｂｅｌｏｗ”幾個單詞時，若用傳統(tǒng)的方法恐怕學(xué)生難以接受，若能運用多媒體做幾個課件，如：畫上一個漂亮可愛的小天使，分別使其位于一個語言環(huán)境中的不同位置，不就一目了然了嗎？而且學(xué)生既學(xué)得輕松效果又好。新的課程已走進校園，走進師生的生活。課程改革正在實踐中不斷深化，并昭示其強大的生命力。在使用新教材過程中，筆者體會最深的是：只有充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生通過自己的經(jīng)驗和知識來實現(xiàn)知識的建構(gòu)，學(xué)生才能學(xué)到真正的知識，成為形成能力的基礎(chǔ)。智力因素和非智力因素的結(jié)合有助于培養(yǎng)出未來的高素質(zhì)人才。小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神1第四章小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)學(xué)信號處理第四章小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2§4.3.2小波變換4.3.2.1連續(xù)小波變換1.定義t-b引入窗口函數(shù)y0)=a并定義小波變換其中,a、b∈R且a≠0。a為尺度因子,表示與頻率相關(guān)的伸縮,b為時間平移因子§4.3.2小波變換32.連續(xù)小波變換的計算從變換定義式可以得出,連續(xù)小波變換計算分以下5個步驟進行①選定一個小波,并與處在分析時段部分的信號相比較。②計算該時刻的連續(xù)小波變換系數(shù)C。如圖4.3.2.1所示,C表示了該小波與處在分析時段內(nèi)的信號波形相似程度。C愈大,表示兩者的波形相似程度愈高。小波變換系數(shù)依賴于所選擇的小波。因此,為了檢測某些特定波形的信號,應(yīng)該選擇波形相近的小波進行分析2.連續(xù)小波變換的計算4SignalWaveleth小波變的系數(shù)表示了小波與處在分析c=0.0102圖4.3.2.1-1計算小波變摸系數(shù)示意圖Signal5③如圖4.3.2-2所示,調(diào)整參數(shù)b,調(diào)整信號的分析時間段,向右平移小波,重復(fù)①~②步驟直到分析時段已經(jīng)覆蓋了信號的整個支撐區(qū)間④調(diào)整參數(shù)a,尺度仲縮,重復(fù)①~③步驟③重復(fù)①~④步驟,計算完所有的尺度的連續(xù)小波變換系數(shù),如圖4.3.2-3所示SignalLcaplWaveletc=0.2247圖4.3.2.1-2不同分析時段下的信號小波變換系數(shù)計算圖4.3.2.1-3不同尺度下的信號小波變換系數(shù)計算③如圖4.3.2-2所示,調(diào)整參數(shù)b,調(diào)整信號6如何選擇合適的尺度進行小波分析呢?實際的信號都是有限帶寬的,而某一尺度下的小波相當于帶通濾波器,此帶通濾波器在頻域必須與所分析的信號存在重疊。在工程中,我們近似地將小波頻譜中能量最多的頻率值作為小波的中心頻率,選擇合適的尺度使中心頻率始終在被分祈的信號帶寬之內(nèi)。圖4.3.2-4表示了小波在具有2階消失矩的Daubechies小波(DB4)跟和頻率為0.71429的正弦信號在時域波形上的近似估計。如何選擇合適的尺度進行小波分析呢?實際的7圖4.3.2.1-4小波中心頻率的近似估計圖4.3.2.1-4小波中心頻率的近似估計8Wf(a,b)的二次方Wf(a,b)|2稱為為小波功率譜,而平均小波功率譜Wf(a)定義為w.f(a,b)dbW,(a)=b-b其中,b0是尺度為a時b的起始位置;b1是尺度為a時b的結(jié)束位置圖5為一個正弦信號在墨西哥草帽小波基函數(shù)下的瞬態(tài)譜圖。圖4.3.2-6為該正弦信號的平均功率譜。Wf(a,b)的二次方Wf(a,b)|2稱為為小波功9980瞬態(tài)叫問b圖4.3.2.1-5正弦信號的小波功率譜98010100100300105圖4.3.2.1-6正弦信號的小波平均功率譜10011小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件12小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件13小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件14小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件15小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件16小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件17小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件18小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件19小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件20小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件21小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件22小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件23小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件24小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件25小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件26小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件27小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件28小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件29小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件30小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件31小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件32小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件33小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件34小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件35小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件36小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件37小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件38小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件39小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件40小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件41小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件42小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件43小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件44小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件45小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件46小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件47小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件48小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件49小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件50小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件51小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件52小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件53小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件54小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件55小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件56小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件57小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件58小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件59小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件60小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件61小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件62小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課件63小波變換及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32、希望的燈一旦熄滅，生活剎那間變成了一片黑暗?！樟心凡?/p>

33、希望是人生的乳母?！撇卟?/p>

34、形成天才的決定因素應(yīng)該是勤奮。——郭沫若

35、學(xué)到很多東西的訣竅，就是一下子不要學(xué)很多。——洛克31、只有永遠躺在泥坑里的人，才不會再掉進坑里79小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第四章小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)學(xué)信號處理§4.3.2小波變換4.3.2.1連續(xù)小波變換1.定義t-b引入窗口函數(shù)y0)=a并定義小波變換其中,a、b∈R且a≠0。a為尺度因子,表示與頻率相關(guān)的伸縮,b為時間平移因子地理課程在初中階段雖是一門基礎(chǔ)學(xué)科，卻由于受到應(yīng)試教育的直接影響，被打上了深深的“副科”烙印，導(dǎo)致學(xué)校不想管、學(xué)生不愿學(xué)、家庭不重視的尷尬狀況，再加上教法陳舊落后、工作被動應(yīng)付的因素，造成初中地理及其教學(xué)地位備受冷遇，長期以來一直陷在低谷困境中徘徊不前。其實，地理文化內(nèi)涵深厚、豐富多彩、趣味無限，只要我們從顯現(xiàn)其魅力入手，并為之付出相當?shù)呐?，勢必會迎來初中地理炫耀奪目的春天。一、建立和諧師生關(guān)系，增強“愛屋及烏”效應(yīng)初中學(xué)齡的青少年思維趨于半成熟，正值敢愛敢恨的人生時段，他們往往憑自我感覺作出判斷。初中教師的情感對學(xué)生的影響是很深刻的。剔除強制性因素，要讓學(xué)生“信其道”，必先讓他們“親其師”。多少年來的師道尊嚴，年齡的懸殊，加上有些教師教學(xué)態(tài)度簡單粗暴，學(xué)生對他們只能是敬而遠之，從而對其任教學(xué)科也采取“不得已而為之”的學(xué)習(xí)態(tài)度。而初中地理學(xué)科又是“先天性不足”，學(xué)生對其更是無所謂。因此，越是這樣我們越要表現(xiàn)出十足的愛心，用感情投入，用關(guān)愛、理解、熱忱、尊重和信任，贏得學(xué)生的向師心理和親師情懷，進而增強他們對地理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。教師除主動釋放親和力之外，尊重是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的又一關(guān)鍵因素。古人云：“愛人者人恒愛之，敬人者人恒敬之。”教師要徹底摒除那種“師道尊嚴”的陳腐觀念，徹底改變“教育警察”的不良形象，要從內(nèi)心里從根本上把學(xué)生當作教學(xué)活動中的平等合作者，要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。要正視和尊重學(xué)生的個體差異性，一視同仁，要尊重學(xué)生的勞動成果，讓他們切身領(lǐng)略到在老師心目中的地位。二、豐富教學(xué)藝術(shù)手段，深入感悟地理魅力由于地理學(xué)科的內(nèi)涵豐富而又精彩，所以它的教學(xué)方法也是靈活多樣的。地理教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件的需要，采取不同的方法組織教學(xué)，不斷調(diào)換地理學(xué)習(xí)口味，讓學(xué)生在輕松活躍而又熱烈開放的氛圍中落實教學(xué)任務(wù)。如在教學(xué)《陸地自然景觀的地區(qū)差異》的內(nèi)容時，教師可事先將學(xué)生分若干組，各組分別代表不同的自然帶（如下圖）。學(xué)生預(yù)習(xí)課文，熟悉各屬自然帶的名稱和氣候特點以及有代表性的動植物。同時要求各組自行分工，準備好代表性動植物的教具，如玩具、卡片等。教學(xué)中選出幾個導(dǎo)游，先后沿著設(shè)定的幾條路線緩步前行，要求導(dǎo)游來到哪個自然帶，所屬同學(xué)就說出該帶名稱、典型動植物及分布地區(qū)等內(nèi)容。同時舉出示有關(guān)教具，讓其它同學(xué)也要掌握該帶內(nèi)容。這樣的游戲結(jié)束后，教師再播放幾大自然帶及其動植物的影片，讓學(xué)生在鞏固中加強記憶。這樣，一節(jié)課，從頭至尾都是學(xué)生在參與，最大限度地調(diào)動他們的積極性，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，取得了熱烈的效果。三、特設(shè)情境角色扮演，豐富學(xué)生情感體驗拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓他們在已經(jīng)創(chuàng)設(shè)的特定情境之中，擔當角色扮演角色，分別來表演現(xiàn)實生活中的不同人物形象。這樣不僅能豐富學(xué)生的情感體驗，讓地理學(xué)習(xí)充滿浪漫的生活情趣，還能讓他們的思維在社會現(xiàn)實中得以深化和拓展。在課堂教學(xué)中，我通過自制平臺，展示出實際生活中非常熟悉的一些人物角色及其工作環(huán)境的圖片，以此模擬來創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境。例如：圖一呈現(xiàn)的是“稻田，漁船――農(nóng)民”；圖二呈現(xiàn)的是“汽車――司機，飛機――飛機師”；圖三呈現(xiàn)的是“風(fēng)景區(qū)――游客”。然后讓學(xué)生分別扮演圖上的角色，先后說一說“假如我是農(nóng)民、司機和游客，對天氣會有什么樣的感受？”這些情景的展現(xiàn)，使學(xué)生感同身受，仿佛進入了現(xiàn)實生活之中，從而站在角色立場上去真實感受天氣對所在行業(yè)的影響。這些特定角色的對白，不同角色的情感交流，使得地理課堂的教學(xué)內(nèi)容更加形象化、現(xiàn)實化，學(xué)生能夠比較真實地體會到天氣與人類的社會活動是密不可分，從而產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果。四、加強語言藝術(shù)修養(yǎng)，展示地理文化內(nèi)涵地理課程的豐富內(nèi)涵和文化藝術(shù)可以說無時不在、無處不有，其展示的途徑和方式也是不勝枚舉的。然而，課堂教學(xué)語言始終是教師傳遞情感、傳授知識的主要載體。無論教學(xué)方法多么先進、教學(xué)手段多么精彩，最終還是必須借助教學(xué)語言來實現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。因此，地理教師一定要注重語言藝術(shù)的修養(yǎng)，用美妙的藝術(shù)語言美把學(xué)生帶進地理文化的殿堂，從而增強地理學(xué)科的吸引力、向心力和感召力。比如，可以根據(jù)所學(xué)內(nèi)容引用一些地理特征明顯的詩詞、民謠來強化渲染教學(xué)內(nèi)容與效果。在講述長江三峽時，可引用“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。”配合抑揚頓挫的語調(diào)和三峽圖片，這樣就圖文并茂、有聲有色地描繪了長江三峽的灘險、流急、景美，把學(xué)生引入某種境地。又如為描述橫斷山區(qū)的嶺谷相間、交通困難，可接入“上山云里鉆，下山走河畔。對面喊得應(yīng)，行走要一天。”的民謠；對其氣候和植被的垂直變化，則可借用“一山有四季，十里不同天”來加以形象性描繪。筆者所在校是縣級二類高中，生源主要來自農(nóng)村，農(nóng)村學(xué)生占學(xué)生總數(shù)９５％以上。多年的教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村學(xué)生和城里學(xué)生相比有著一股不一般的東西，這一股不一般的東西總影響著他們的學(xué)習(xí)，或促進或抑制。筆者想這一股不一般的東西應(yīng)為非智力因素?，F(xiàn)在使用新教材，開展新課程教學(xué)，這種因素對學(xué)習(xí)的影響更大了，如何引導(dǎo)學(xué)生積極培養(yǎng)和利用非智力因素中的有利因素，克服其中的不利因素，筆者想談一點看法和做法。非智力因素是相對智力因素來說的，它指的是與認識沒有直接關(guān)系的情感、意志、興趣、需要、動機、目標、抱負、信念等一些心理特征，這些特征參與在學(xué)生認識活動中，會對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極或消極的影響，所以，這些非智力因素在每一個人的成長過程中，有著不可忽視的作用。同一班級的學(xué)生，他們的智力水平是有差別的，但這種差別不大（同一層次的班），可是學(xué)習(xí)成績差距卻較大。就是對某一個學(xué)生來說，他的成績在不同的階段也有較大的差別，這種差距在很大程度上就是非智力因素引起的。新課程現(xiàn)行的教材（人教版）和原來的舊教材相比，內(nèi)容新穎豐富、圖文并茂、形象生動、點多面廣，趣味性可讀性強，循循引導(dǎo)逐一設(shè)計情景，特別注重學(xué)生活動，突出學(xué)生的主體地位，倡導(dǎo)質(zhì)疑討論的學(xué)習(xí)方法。這也同樣要求學(xué)生知識面要廣，閱讀能力強，有合作精神，善于交流，而這些恰恰是農(nóng)村學(xué)生身上所缺乏的?！案F人的孩子早當家”，農(nóng)村學(xué)生學(xué)習(xí)需求強烈，意志力強，非常認真刻苦，也非常懂事，但知識面窄，學(xué)得死，不求方法，而且性格內(nèi)向，自卑感強，不善于交流，這給新課程的實施帶來阻力，需教師加以引導(dǎo)，才可使其揚長避短。一、拓展知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣所謂興趣，是指有選擇地、積極愉快地探究某種事物或進行某種活動的心理傾向。當一個學(xué)生對某一學(xué)科發(fā)生興趣時，他總是心情愉快地去學(xué)，而且一學(xué)就懂。針對農(nóng)村學(xué)生知識面窄因而學(xué)得死的特點，筆者在新課程的教學(xué)中從以下幾個方面激發(fā)學(xué)生的興趣。（１）多媒體的運用有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。心理學(xué)研究表明，沒有愉悅的心情、濃厚的興趣，學(xué)習(xí)就是學(xué)生沉重的負擔。所以，在課堂的導(dǎo)入部分,運用多媒體呈現(xiàn)逼真的圖像、鮮艷的色彩、動態(tài)的畫面……展示出教學(xué)的情景，使教學(xué)過程變得形象、生動、活潑，調(diào)動學(xué)生的觀察力和想象力，從感官上給學(xué)生以強烈的有意識的刺激，使學(xué)生產(chǎn)生強烈的興趣和“要學(xué)習(xí)”的動力，積極地參與到學(xué)習(xí)活動中來。（２）挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)以致用，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)不再是枯燥無味的，而是生動有趣的，知識是有用的。（３）開展課外活動，給學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提供表現(xiàn)的機會，并更大程度地發(fā)展他們的學(xué)習(xí)興趣。（４）平時多對差生輔導(dǎo)并鼓勵，幫助他們弄懂教材，能順利地完成作業(yè)，考試成績不要和優(yōu)生差距太大，以穩(wěn)定他們的學(xué)習(xí)興趣。二、激“活”教科書，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的情感農(nóng)村學(xué)生學(xué)習(xí)大都有一種使命感，認為自己一定要好好學(xué)，否則對不起勞累的父母，即使他們不愛學(xué)習(xí)，也會強迫自己學(xué)習(xí)。因而教師要培養(yǎng)其對學(xué)習(xí)的情感，使學(xué)生從心里自發(fā)地真正愛學(xué)習(xí)。教師在教育教學(xué)過程中，必須充分調(diào)動起學(xué)生的情感作用，使教與學(xué)成為師生間的一種互動的情感活動，教師有感而發(fā)，學(xué)生為情而動。充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓學(xué)生通過具體的學(xué)習(xí)，讓情緒得到感染，體驗到學(xué)習(xí)的愉悅感和振奮感，從而更加積極主動地去探索領(lǐng)會和掌握知識。蘇霍姆林斯基說：“教師的活動不僅包含學(xué)科的意義和內(nèi)容，而且包含了思想的情感色彩。”可見教學(xué)不僅是教與學(xué)的關(guān)系，同時也是師生感情和思想的交流。擺在我們面前的教科書就是教科書而已，不能說話也不會動，筆者就想方設(shè)法，利用電教器材，如：ＴＶ、ＶＣＤ、電腦、錄像等，讓教科書“活”起來、動起來、形象起來、發(fā)出聲來，讓“活”的教科書震撼學(xué)生的心靈，開發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)前，先播放一段英語字母歌的動畫，有趣的畫面，兒童化的情節(jié)，輕快的音樂，不自覺地吸引了學(xué)生的無意注意進入到英語課堂，還復(fù)習(xí)了已學(xué)內(nèi)容。通過多媒體技術(shù)制作課件，可進一步吸引學(xué)生，使學(xué)生置身于音像、語音、文字的環(huán)境中，可提供更多閱讀、寫作材料激活學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。三、樹立自信心，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的潛力課程標準指出“…培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，提高學(xué)生的實踐能力”。農(nóng)村學(xué)生常不自信，自卑感強，潛力卻很大。而自信是使人走向成功的要素。每個人只有相信自己，才能激發(fā)進取的勇氣。人的性格是在長期的社會生活中受到各方面的影響下形成的。部分農(nóng)村學(xué)生性格內(nèi)向，生性孤僻，沉默寡言。在課堂教學(xué)中，面無表情，不愿舉手，常以旁觀者的身份出現(xiàn)。對于農(nóng)村學(xué)生，多用期待的目光鼓勵他，并且多表揚他，多讓他參與課堂的小討論，給他表現(xiàn)的機會等。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點要及時表揚，力求在學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困難時予以及時的幫助和鼓勵，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到了充分肯定，自信心、求知欲不斷高漲。筆者就常讓農(nóng)村學(xué)生上講臺演講，以增強其自信心。四、優(yōu)化教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生任務(wù)是聽，然后跟教師讀。這種教學(xué)手段單一、不靈活，枯燥無味。漸漸地，學(xué)生對英語失去興趣，討厭上英語課，怕上英語課。如果運用現(xiàn)代教育技術(shù)優(yōu)化教學(xué)，通過豐富的圖像、聲音、動畫、視頻等對視覺、聽覺進行刺激，能極大地激發(fā)學(xué)生的好奇心。這樣通過看、聽、說、演等不同的教學(xué)方法能使農(nóng)村學(xué)生都能參與到課堂活動中來，他們就會有一種成就感，能體驗到成功的喜悅。此時，教師走下講臺到學(xué)生們中，及時給予幫助，同時分享他們的快樂，師生關(guān)系民主，合作愉快。同學(xué)之間互相幫助，互相學(xué)習(xí)，愿意合作，營造了和諧的課堂氣氛，使學(xué)生主動參與到英語學(xué)習(xí)中去。如英語教學(xué)中，單詞的學(xué)習(xí)是相對枯燥的，傳統(tǒng)方法是教師領(lǐng)讀或用錄音機范讀，學(xué)生跟讀，這些都不能有效全面地刺激學(xué)生的感官，應(yīng)用多媒體課件聲像并茂，會給學(xué)生全新的感受，他們的興奮點被調(diào)動起來，對于單詞的學(xué)習(xí)也就輕而易舉了。例如：教學(xué)生比較介詞“ｉｎ”、“ｏｎ”、“ｕｎｄｅｒ”、“ｂｅｈｉｎｄ”、“ａｂｏｖｅ”、“ｂｅｌｏｗ”幾個單詞時，若用傳統(tǒng)的方法恐怕學(xué)生難以接受，若能運用多媒體做幾個課件，如：畫上一個漂亮可愛的小天使，分別使其位于一個語言環(huán)境中的不同位置，不就一目了然了嗎？而且學(xué)生既學(xué)得輕松效果又好。新的課程已走進校園，走進師生的生活。課程改革正在實踐中不斷深化，并昭示其強大的生命力。在使用新教材過程中，筆者體會最深的是：只有充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生通過自己的經(jīng)驗和知識來實現(xiàn)知識的建構(gòu)，學(xué)生才能學(xué)到真正的知識，成為形成能力的基礎(chǔ)。智力因素和非智力因素的結(jié)合有助于培養(yǎng)出未來的高素質(zhì)人才。小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)小波變換及人工神80第四章小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)學(xué)信號處理第四章小波變換及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)81§4.3.2小波變換4.3.2.1連續(xù)小波變換1.定義t-b引入窗口函數(shù)y0)=a并定義小波變換其中,a、b∈R且a≠0。a為尺度因子,表示與頻率相關(guān)的伸縮,b為時間平移因子§4.3.2小波變換822.連續(xù)小波變換的計算從變換定義式可以得出,連續(xù)小波變換計算分以下5個步驟進行①選定一個小波,并與處在分析時段部分的信號相比較。②計算該時刻的連續(xù)小波變換系數(shù)C。如圖4.3.2.1所示,C表示了該小波與處在分析時段內(nèi)的信號波形相似程度。C愈大,表示兩者的波形相似程度愈高。小波變換系數(shù)依賴于所選擇的小波。因此,為了檢測某些特定波形的信號,應(yīng)該選擇波形相近的小波進行分析2.連續(xù)小波變換的計算83SignalWaveleth小波變的系數(shù)表示了小波與處在分析c=0.0102圖4.3.2.1-1計算小波變摸系數(shù)示意圖Signal84③如圖4.3.2-2所示,調(diào)整參數(shù)b,調(diào)整信號的分析時間段,向右平移小波,重復(fù)①~②步驟直到分析時段已經(jīng)覆蓋了信號的整個支撐區(qū)間④調(diào)整參數(shù)a,尺度仲縮,重復(fù)①~③步驟③重復(fù)①~④步驟,計算完所有的尺度的連續(xù)小波變換系數(shù),如圖4.3.2-3所示SignalLcaplWaveletc=0.2247圖4.3.2.1-2不同分析時段下的信號小波變換系數(shù)計算圖4.3.2.1-3不同尺度下的信號小波變換系數(shù)計算③如圖4.3.2-2所示,調(diào)整參數(shù)b,調(diào)整信號85如何選擇合適的尺度進行小波分析呢?實際的信號都是有限帶寬的,而某一尺度下的小波相當于帶通濾波器,此帶通濾波器在頻域必須與所分析的信號存在重疊。在工程中,我們近似地將小波頻譜中能量最多的頻率值作為小波的中心頻率,選擇合適的尺度使中心頻率始終在被分祈的信號帶寬之內(nèi)。圖4.3.2-4表示了小波在具有2階消失矩的Daubechies小波(DB4)跟和頻率為0.71429的正弦信號在時域波形上的近似估計。如何選擇合適的尺度進行小波分析呢?實際的86圖4.3.2.1-4小波中心頻率的近似估計圖4.3.2.1-4小波中心頻率的近似估計87Wf(a,b)的二次方Wf(a,b)|2稱為為小波功率譜,而平均小波功率譜Wf(a)定義為w.f(a,b)dbW,(a)=b-b其中,b0是尺度為a時b的起始位置;b1是尺度為a時b的結(jié)束位置圖5為一個正弦信號在墨西哥草帽小波基函數(shù)下的瞬態(tài)譜圖。圖4.3.2-6為該正弦信號的平均功率譜。Wf(a,b)的二次方Wf(