加州理工学院科研课题:大型礼堂中的声学效应

描述

加州理工学院科研课题

大型礼堂中的声学效应

课题简介

建筑声学主要研究如何在室内获得良好的声学效果(音质),如何在建筑环境中避免噪音的干扰和危害(环境噪声控制)以及如何提高声学效果、控制噪声过程中所需要考虑的各种建筑材料、构造、空间特性。中国建成著名的北京天坛皇穹宇,正殿和配殿都被一堵圆形回音壁环绕,墙高3.72米,直径61.5米,周长193.2米。可使微弱的声音沿壁传播一二百米。站立于皇穹宇第一块石板上击掌,可听到回音一声;于第二块石板上击掌,可听到回音两声;于第三块石板上击掌,可听到回音三声。

建筑声学是研究建筑环境中声音的传播,声音的评价和控制的学科,是建筑物理的组成部分。建筑声学作为建筑技术学科的一个分支,一方面要研究在室内如何保证一个很好的声响效果,另一方面要求降低和控制噪音,在当下越来越收到人们的重视。

本课题将通过计算机模拟来研究大型礼堂中的声学效应,将声学的研究置入到一个实体建筑中,用激励响应和快速傅里叶变化的方法评价礼堂结构对声场的影响。

 

科研方法

AI+X数据驱动型科研

AI+X数据驱动型科研是指使用人工智能(AI)算法,收集、处理、分析具体学科(X)的海量数据,并基于此进行预测,从而获得科学发现的研究方法。与传统的、基于实验或逻辑推理的研究方式相比,AI+X数据驱动型科研可以借助AI算法强大的运算能力,高效地进行大数据分析,具有投入产出比高、适用范围广的优点。

AI+X数据驱动型科研已被广泛地应用于各个领域,利用AI算法研究基因数据,从而进行早期的癌症筛查便是其中一例。基因组与癌症病患的数据千千万万,使用传统的科研方式对其进行分析,工程量大、过程繁琐,在客观上难以实现。但借助AI算法这一便捷的工具,生命科学家便能够以海量的患者的遗传信息为基础,建立数据库,与过往的研究成果进行对照,快速、准确地在两者中发现规律、建立联系,从而使癌症诊断的“标准化”成为可能。

 



授课导师

加州理工学院 博士

研究方向为电子工程,光学;

多次以第一作者身份在optics express等重要期刊上发表学术论文;

 

课题要求

本课题适合: 9-12 年级学生,有较强的逻辑思维和抽象思维能力

英文:
1、具备基本的学术英语阅读能力;
2、接触过英文写作,有论文写作经验者更佳;

数学:
1、偏微分方程
2、微积分

计算机:
1、计算机模拟
2、计算机绘图

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