馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的應用教學課件

馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的應用21、靜念園林好，人間良可辭。22、步步尋往跡，有處特依依。23、望云慚高鳥，臨木愧游魚。24、結廬在人境，而無車馬喧；問君何能爾？心遠地自偏。25、人生歸有道，衣食固其端。馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的應用馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的應用21、靜念園林好，人間良可辭。22、步步尋往跡，有處特依依。23、望云慚高鳥，臨木愧游魚。24、結廬在人境，而無車馬喧；問君何能爾？心遠地自偏。25、人生歸有道，衣食固其端。馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的應用●理論●理論模型●軟件介紹●實證分析孔文法吳靜恰趙晨庫陳志明Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL理論●馬爾科夫鏈模擬●吉布斯抽樣●貝葉斯推斷●其他算法孔文濤Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL課堂是教學的主要場所。初中語文教學要求老師必須充分利用課堂，適當引導學生，運用多元化、創(chuàng)新的教學方法調動學生的學習興趣、好奇心和求知欲，使其真正參與到課堂教學中，體會到語文的樂趣。教師通過創(chuàng)新的教學方法，可以營造出輕松、活躍的課堂氛圍，使學生融入課文情境，從而提高課堂效率。1視頻演示法――課本內(nèi)容具體化語文的語言是非常生動、形象、傳神的，所以在進行語文學習時，必須要靈活、靈動。學生如果只是單純依靠記憶去機械地學習，是不可能體會到語言的優(yōu)美，感受到語文的樂趣，進入語文的意境中去的。例如，為了避免作文教學的枯燥無味、言之無物、情感空乏，可以在課堂上播放一些相關的視頻材料。學生能夠在播放的相關視頻材料中形成直觀感受，感悟生動形象的語文知識，進而形成自己獨特的語文體驗。通過有聲有色的視頻材料，將課本上的語文生動形象地擺放到學生面前。再如：文本教學，下面通過七年級上冊《三峽》這篇文章來談談視頻材料在語文教學中的重要作用。如果教師單純通過課本對這篇文章進行講述，那么會讓學生感到很乏味。但是將三峽的一些視頻材料放到課堂上，利用多媒體進行輔助教學，讓學生結合課本觀看視頻材料，那么學生會對三峽會有一個初步的了解。在語文教學中，很多課文都能通過視頻輔助進行教學，例如，人物篇、風景篇等。通過視頻的演示，會使課本內(nèi)容具體化，會讓課堂豐富多彩，充滿樂趣，激發(fā)學生的學習興趣，實現(xiàn)課堂教學效益的最大化。2游戲活躍法――課堂學習趣味化初中生的視野比較開闊，思維比較活躍，但還沒有完全擺脫天真、幼稚的本性。結合這一年齡特征，教師可以在教學中改變一些方法，例如，根據(jù)課堂的內(nèi)容設置一些游戲活動，這樣的方式不僅能夠豐富課堂內(nèi)容，也能激發(fā)學生學習語文的積極性，調動學生的思維。所以，在課堂上安排一些合理的游戲活動，對提高語文的課堂教學效率意義非凡。下面通過具體的文章進行分析：教師在組織七年級下冊第四單元的教學時，課堂上可以通過開設游戲的形式對其進行講解，讓全體學生都能參加到游戲中來，增強課堂教學的趣味性。例如，教師可以開設動物接龍形式的游戲，組織學生進行動物名字的接龍，但是所接的動物名字不能涉及本單元所有課文中出現(xiàn)的名字，如果在游戲時，有的學生出現(xiàn)錯誤，其他人可以對其進行適當?shù)膽土P。課堂上運用游戲進行輔助教學，可以使課堂充滿樂趣，學生更有情趣在課堂上學習。但要求教師事先要做好大量的準備工作，要求具有一定的教學機智和課堂組織的把控能力，運用有度，適時調控，不能讓學生一直處于游戲狀態(tài)，也要在關鍵時候能專心學習。3角色投入法――課本人物形象化在語文課堂教學中，教師可以對將要講述的文章中的角色進行合理的扮演，把某個人物形象地展現(xiàn)在學生面前，這樣的方法就是角色投入法。學生在初讀課文的基礎上，能夠對文章中的人物有一個初步的了解，然后再讓其扮演人物進行表演，通過課堂上人物形象的再現(xiàn)能夠激發(fā)學生的好奇心，有助于學生對文本的理解，對人物形象的把握。角色投入法對于小說單元的教學有著很大的意義。下面以九年級上冊《我的叔叔于勒》為例進行分析，概述角色投入法對語文教學的重大意義。教師可以提前讓學生對菲利普夫婦、“我”以及于勒這些人物進行分析，初步了解其性格特點，然后在課堂教學時組織學生進行分角色表演，再讓學生自我總結，其他學生評價。通過這樣的活動，可以瞬間把課堂氛圍提升一個高度，順利地把要講述的內(nèi)容牽引出來，在輕松的氛圍中引導學生學習。4學生授課法――增加課堂的親切感在課堂教學中，學生一直占據(jù)著主體的地位，這也是新課標的重點要求之一。因此，在初中語文教學中，教師應該以學生為主，適當改變自身的角色，讓學生在課堂上發(fā)揮主要作用。在初中階段，學生對事物的認知還存在著很大的缺陷，能力有限，但是這不影響讓他們做語文課堂的主人，讓學生扮演教師，通過自己的努力對其他人進行一些簡單的語文教學。這樣不僅能夠使學生在課堂學習中有著很強的親切感，也能讓學生積累經(jīng)驗。需要注意的是，初中生的語文知識還是非常薄弱的，教師對學生講述的課文要盡量選擇一些比較容易的文章，讓學生能夠對其進行準備，更好地發(fā)揮講課的效果。學生扮演教師在講解課文時，教師也要當好“學生”，在學生所扮演的“教師”進行講課的時候能夠適當進行一些質疑，既考驗了“教師”，又讓自己放好樣子，做課堂的參與者，而不僅僅是“聽眾”“觀眾”，使課堂效果更加明顯。這種教學方法不僅能夠培養(yǎng)學生的能力，也能豐富課堂教學，提高教學質量?？偠灾?，傳統(tǒng)的教學觀念和教學方法是無法使初中語文教學取得理想教學效果的，廣大教師應順應教學改革的趨勢，對教學方法做出適當?shù)母倪M和創(chuàng)新，通過視頻演示法、游戲活躍法、角色投入法、學生授課法等方法吸引學生的注意力，使其真正融入課堂，積極、主動地參與課堂活動，寓學于樂，在快樂中收獲知識，學生在享受語文課堂的同時也提高了語文素養(yǎng)。隨著新課程改革的實施，教師的教學行為和學生的學習方式發(fā)生了巨大的變化。教師尊重學生的個體差異，注重培養(yǎng)學生的自尊心和自信心，學生的主體地位得到了充分的發(fā)揮。我們深深地感受到大部分學生對數(shù)學學習的興趣更濃了，解題的思路更活躍了。同時由于新課程中增加了一些新的較難的內(nèi)容，數(shù)學題目由于強調與生活的聯(lián)系及開放性，課堂教學由于關注學生的自主探究性等原因，加劇了數(shù)學學習的兩極分化現(xiàn)象，無論是數(shù)學學習興趣還是數(shù)學學習能力，原本在初中才有的現(xiàn)象，現(xiàn)在在小學階段已經(jīng)普遍存在，數(shù)學學習有障礙的學生正在急速擴大，這使許多教師感到擔憂。本文針對小學數(shù)學學習中兩極分化產(chǎn)生的原因及解決策略進行探討。一、造成農(nóng)村小學生數(shù)學成績兩極分化的原因（一）教材方面。新課程教材的編排雖然都是圍繞學生的實際起點出發(fā)的，可新課程每一學段的教材知識跨度較大，獨立性強，對于成績好的學生來說，他們能夠適應，但對于基礎差的學生，需要一段適應期。因為他們不會主動去探究，所以就拉開了差距。另外，新教材的教學難度升高，導致部分學生缺少成功體驗，對數(shù)學學習逐漸失去信心和興趣。（二）教師方面。新教材給教師的發(fā)展空間大，挑戰(zhàn)也就大了，老師要花時間去精心預設，又要學習新理論，研究新教法，努力應對課堂生成，無暇顧及學困生。部分農(nóng)村數(shù)學教師由于年齡偏大，不注重營造活躍的教學氣氛，方法單一，過程枯燥，致使學生興致索然，收效甚微，部分學生由此出現(xiàn)厭學情緒，從而導致數(shù)學學習不可避免地落后于其他學生。興趣、信心和恒心在小學生數(shù)學學習中起著重要的作用，而在農(nóng)村小學數(shù)學教學活動中，教師往往重視智力因素的作用，忽視學生非智力因素的影響，忽視小學生的情感體驗，這樣著力點的不平衡也是產(chǎn)生兩極分化的原因。（三）社會環(huán)境及學生的自身原因。隨著物質生活條件的提高，很多家庭都有電視、電腦，甚至有的小學生還配了手機，這些東西成了不少學生心目中的好朋友，他們被好看的電視劇、好玩的網(wǎng)絡游戲所吸引，而最終導致他們忘了學習，連作業(yè)都不做，而數(shù)學本身需要學生多想和多做。這樣長時間積累，很多學生成績就下降了。學生接受知識有快有慢。一般學得好的學生一節(jié)課下來教師講的知識就已經(jīng)會了七、八成，而學困生很可能還在暈頭轉向，不知所措。日復一日，優(yōu)秀的學生擁有的是知識，而學困生擁有的卻是一堆問題，分化因此生成。一般學得好的學生對數(shù)學課充滿了熱情，在課堂上積極表現(xiàn)自己的才能，在他們看來，學習數(shù)學是一種快樂，一種享受。而學得不好的學生往往是一種厭煩的心理，聽不進教師的講解。這樣，只要幾節(jié)課的學習內(nèi)容沒有消化吸收、沒有掌握透徹，后面的學習就會一落千丈。另外，農(nóng)村家長漠視孩子學習的態(tài)度致使學生輕視學習，也是導致學生成績兩極分化的重要原因。二、解決農(nóng)村小學數(shù)學成績兩極分化的教學策略（一）聯(lián)系學生實際，創(chuàng)造性地使用教材。教師要努力讓數(shù)學學習的素材盡量來源于自然、社會與科學中的現(xiàn)象和問題，有一定數(shù)學價值，讓孩子們親近數(shù)學、了解數(shù)學、從而喜歡數(shù)學。例如：在統(tǒng)計圖表的教學中，題材可以是班級的事物，也可以是電視、報刊上所介紹的與他們自身的生活密切相關的事物。教師在教學中要盡可能根據(jù)學生的身心發(fā)展特點、興趣愛好和認知特征，把那些枯燥、乏味的例題，利用多媒體選擇適當?shù)目ㄍ?、漫畫、圖片、文字等來表達，培養(yǎng)呵護學生熱愛學習的積極情感。（二）和諧師生關系，塑造學生心靈，情感感化學生。學生對某學科的學習興趣與學習情感密不可分，他們往往不是從理性上認為該學科重要而去學好它，而是很大程度上取決于對科任教師的喜惡程度，喜歡這個老師就會喜歡上他的課、認真地上好他的課，反之則不然。因此，教師不僅要愛成績好的學生，更應偏愛成績差的學生。常常有意識地表揚他們，發(fā)現(xiàn)他們的閃光點，使他們體會到學習上的成功，同時還要與他們多接觸，加強情感的交流，用愛心去感動他們。（三）培養(yǎng)學習興趣，教會學習方法興趣是推動學生學習的動力，學生如果能在學習中產(chǎn)生興趣，就會形成求知欲，就能主動積極地學習。興趣是最好的老師，教師可以讓學生積極參加教學活動，給那些學困生一些體驗成功愉悅的機會；也可以創(chuàng)設一個適度的學習競賽環(huán)境（設計一些不同層次的題目）在課堂上多關注成績中下的學生，多一些鼓勵的評價，提高學生的課堂參與度。（四）發(fā)現(xiàn)并注意培養(yǎng)潛在的優(yōu)生。小學生的思維處于發(fā)展階段，可塑性強，有些學生往往因為學習環(huán)境、學習習慣等因素影響學習成績。實際有些中等學生很有發(fā)展?jié)摿Γ粫r看不準；也許升到初中以后會出現(xiàn)一次“飛躍”。如果我們在小學階段不注意這一點，也許會影響他們今后的發(fā)展。當學生升到四年級時，我就把優(yōu)生和部分有潛力的中等生編成數(shù)學課外活動小組，每天解一道思考題，每周開展一次課外活動，聽數(shù)學家的故事或數(shù)學知識講座，交流解題經(jīng)驗，寫數(shù)學小論文等，培養(yǎng)了一批“小數(shù)學迷”。有些升入中學后有突出表現(xiàn)。解決“農(nóng)村小學生數(shù)學成績兩極分化現(xiàn)象”的問題，需要一個艱辛而漫長的過程。只要我們多付出一點愛，讓他們找到一點點溫暖，他們就會像春天的柳枝一樣，發(fā)芽、開花、茁壯成長。只要我們多下點功夫，找出他們存在的問題，把問題解決，學困生在很大程度上就會變成優(yōu)秀學生，“兩極分化”就會消除，農(nóng)村的孩子就會早日實現(xiàn)知識的“共同富?！?。馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法的應用●理論●理論模型●軟件介紹●實證分析孔文法吳靜恰趙晨庫陳志明Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL理論●馬爾科夫鏈模擬●吉布斯抽樣●貝葉斯推斷●其他算法孔文濤Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL回顧一—一馬爾科夫過程對于一個屬于空間的隨機過程XJ給定X的值,如果X(h>1)的值不依賴于X,(s<t)的取值,那么稱過程(X,}是一個馬爾科夫過程。它的條件分布函數(shù)滿足P(XhIXs,sst=p(X,X,,h>t如果X}是一個離散時間的隨機過程,則上式變?yōu)镻(XhIX,,,,,X,,=P(X,IX,,h>t令A表示⊙的子集,則函數(shù)POO,h,,,A)=P(XEAlX,=0),h>t稱為馬爾科夫過程的轉移概率函數(shù)。Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL馬爾科夫鏈模擬及MCMC方法」馬爾科夫鏈模擬的思想是在⊙上模擬一個馬爾科夫過程,使它收斂于平穩(wěn)轉移分布P(O|X)。這個分布可以用于考慮參數(shù)向量為O和數(shù)據(jù)為X的推斷問題。馬爾科夫鏈模擬的關鍵是構造一個具有指定的平穩(wěn)轉移分布P(OX的馬爾科夫過程,并且充分長地運行這個模擬,使得過程當前值的分布與平穩(wěn)轉移分布足夠接近。利用馬爾科夫鏈模擬來得到分布P(O|X)的方法稱為MCMC方法。Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL馬爾科夫鏈模擬及MCMC方法MCMC方法的基本思想是:建立一個馬爾科夫鏈對未知變量θ進行模擬,當鏈達到穩(wěn)態(tài)分布時即得所求的后驗分布。隨機點來自于分布P(O|X),不同的抽樣方法導致了不同的MCMC方法,如Metropolis-Hastings方法、Gibs抽樣方法以及各種復合方法等。Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL馬爾科夫鏈模擬及MCMC方法口轉移概率矩陣的定義?？诙x:對于一個馬爾可夫鏈5n:n=12,3……},稱由狀態(tài)經(jīng)過m步轉移到狀態(tài)j的轉移概率Pn(m)為元素,組成的矩陣為轉移概率矩陣,用P(m)=(p2(m)表示。日當m=1時的轉移概率矩陣為P)=(p(1),就是一步轉移概率矩陣,將其簡記為P=(2),簡稱為轉移矩陣。Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL馬爾科夫鏈模擬及MCMC方法口考慮“缺失值”的問題。口Dempster,Laird和Rubn(1977)提出EM算法來解決數(shù)據(jù)分析時“缺失值”的問題M步:如果缺失值是可以得到的,能夠利用完全數(shù)據(jù)分析的方法來建立一個波動率模型。E步:給定可以利用的數(shù)據(jù)及擬合的模型,能夠推導出缺失值的統(tǒng)計分布Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2004-2017AsposePtyL馬爾科夫鏈模擬及MCMC方法口Tanner和Wong(1987)以兩種方式擴展了EM算法首先:引進迭代模擬的思想—一從條件分布中抽取一個隨機數(shù)來代替缺失值第二:利用數(shù)據(jù)擴張的概念擴展了EM算法的1應用——一在研究的問題中加入一個輔助變量Vaudonon.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientPro