加州理工科研课题:智能穿戴对人体的负面影响及其评估

描述

加州理工科研课题

智能穿戴对人体的负面影响及其评估

课题简介

电磁学(Electromagnetism)是研究电磁力(电荷粒子之间的一种物理性相互作用) 的物理学分支。电磁力通常表现为电磁场,如电场、磁场和光。电磁力是自然界中四种基本相互作用之一。 电学与磁学领域密切相关。电磁学可广义地包含电学和磁学,但狭义来说是探讨电与磁彼此之间相互关系的一门学科。

射频识别(Radio Frequency Identification or RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。

智能穿戴已经走入了我们的生活,例如人们平时戴的iwatch。智能穿戴的发展离不开传感器和通信技术的进步,其中一个关键的环节就是将从人体收集的信息实时传送到信息记录设备。然而,随着可穿戴设备的增多,设备收集和发送的信息越多,人体本身势必会受到多方面的影响。

本课题中,我们从射频设备对人体的辐射着手,研究可穿戴设备的给身体带来的负面效应并给出评估。

科研方法

计算机仿真模拟

计算机仿真模拟是一种运用计算机软件建立抽象模型、模拟真实条件并进行分析的技术。与传统的实验相比,计算机模拟技术通过数学建模,解放了普通实验对于器材的苛刻要求,具有可多次进行、反复试错的优点。同时,由于计算机模拟技术黑箱化了复杂的理论推导与数据计算,能够以直观的方式呈现研究的成果,对于初次涉猎科学研究的高中生而言,也更为简单易学、容易上手。

例如:在设计外太空的卫星轨道时,受制于客观条件,科研工作者无法在地球上重现外太空的环境,因此,只能借助计算机强大的运算能力,对外太空的情况和卫星的轨道进行模拟、反复实验,并基于模拟实验的结果,完成科学的轨道设计。


授课导师

1、加州理工大学博士
2、研究方向:电子工程、光学;
3、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、微积分基础知识;
2、最优化基础知识;
3、数值分析基础知识;

 

计算机:
1、计算机建模;
2、计算机模拟;

物理学:
1、计算机建模;
2、计算机模拟;

工程:
1、机械工程;
2、电子工程。

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