English
首页 > 通知公告
第9届BNU实验科学锦标赛题目发布(下)
2017-09-13
陈清华

6) 美国的分裂主义

分裂主义在广泛存在于欧洲和中东地区。人们可以提及(前)捷克斯洛伐克在1993年分裂、南斯拉夫的瓦解和库尔德部分从伊拉克的其他部分实际分离出去作为例子。

有人说一个国家的凝聚力是由四个因素决定的(i)源自历史根源的离心趋势、(ii)中央政府的吸引力、(iii)偏远地区的经济一体化、(iv)邻国力量的干涉。

通过这个粗略的模型我们可知在美国很少有分裂主义,除了一下三类人群。我们重点讨论美国本土的三类少数民族。

夏威夷

1,努力领导反对夏威夷并入美国的夏威夷女王Liliuokalani美国的商人在美国军队的帮助下于18931月推翻了夏威夷的君主立宪制。然而,通过国会法的正式兼并却发生在1898年的7月。来源:Brown (2015)

 

自从1893年夏威夷的君主制被推翻后,夏威夷的人口从原来至少40万下降不到4万人。另外,即使到现在,夏威夷原住民的许多健康指标是在夏威夷中所有种族中最差的。

夏威夷被吞并之后,学生们不允许在学校讲夏威夷语,因此这门语言几乎灭绝。卡霍奥拉威岛是一座被夏威夷人认为在精神上很重要的岛,但它被美国军队用作爆炸测试点一直持续到20世纪90年代。即使在一次清理尝试之后,未爆炸的弹药仍然残留在岛上。

 

波多黎各

在波多黎各,反美激进是最暴力的,特别是在20世纪50年代、70年代和80年代。数千名波多黎各人被列入联邦调查局的监视中和“铺地毯”中(这意味着在他们身上建立了大量的警察档案),一些分离主义的领导人被波多黎各警察杀死或者在联邦监狱中死亡。

 

美洲印第安人

“分而治之”(在拉丁语中为:“Divide et impera”)”规则可能从来没有过适用在美洲印第安人上的程度。他们被分为数百个部落,即使其中许多部落只有几百个成员,并且每个部落都有自己的保留地。就像夏威夷一样,他们的预期寿命远远低于美国的平均寿命。

尽管忍受同样的政策,他们仍无法团结和联合起来。

 

目标

主要的困难是寻找好的资料来源。一旦找到它们,就必须通过发现重复自己的模式来“组织化”和“结构化”。最后,我们可以尝试得出一些结论和预测。

·首先,我们必须找到良好的信息源。你可以从维基百科开始,但一旦你有了一个粗略的想法,你应该将你的知识和汉语材料结合。一旦收集了大量的信息,就应该为三个少数民族中的每一个创建一个帐户和重大事件的时间线。这将需要时间,但当然是必要的,因为在不了解所发生的事情的情况下谈论这些问题是不可能的。

·一旦信息被收集和组织好以后我们就能开始比较分析。主要的挑战是提出机智的问题。一般来说,好的问题是可以预测答案的问题(至少是一个推测)。

这里有一个例子。

我们不应该预料这三组(少数民族)的策略是相似的。相反,我们应该预料他们会遵循自己的传统和历史遗产。相反,我们应该料想到美国政府的策略是一样的。基本上,联邦调查局使用的策略可能与那些反对越南战争示威者或“黑豹”运动的策略相同。同样的威胁,同样的反应。

 

参考文献

Brown (T.K.) 2015: Aloha to the US: Is Hawaii an occupied nation? BBC News Magazine 2 November 2015.

Denis (N.) 2015: War against all Puerto Ricans. Revolution and terror in America’s colony.[奇怪的是,虽然在2015年出版,但这个账号在1960年基本停止使用。接下来的50年被压缩在几页内]

 

 


7)有关风对空气污染的影响

 

在选择此课题之前,请务必保证实验所需的风力数据能够搜集到。基本上你将需要几个城市(如北京、哈尔滨、广州、上海 )过去1020年的日平均风速和风向。同时,你还需要日污染数据, 而这些数据可从北京师范大学实验室轻松获取,因为实验室楼顶有一个记录站台。

显而易见,在任何一个城市,无论是在中国还是世界其他地方,风速对空气污染中发挥着重要作用。因此,假设巴黎于71日处于无风状态,那么从72日开始,城市的天空将是淡蓝色而不是深蓝色;假设72日该城市风速在1/秒以下,接下来的天数,该城市能见度范围则是23公里;如果未来天数风力依旧很弱,大气层就会变得更加多雾。幸运的是,巴黎距大西洋东海岸仅有150公里(主导风向可以看图1),因此连续三天无风现象乃罕见状态。这可能是北京和巴黎两地空气污染的主要差异之一。当然,另一个主要区别是北京西北地区的广阔区域覆盖着细沙,而风会将细沙粒带到北京,尤其是在春天时节。

 

1,全球风向图。人们必须知道陆地因为有森林,田野和庄稼,城市等更多障碍物,海洋风总比陆地风强劲。这便是就两地区的主导风而言,人们预计北京的风速比巴黎慢一些的原因。来源:互联网。

 

为什么了解风速的长期趋势很重要呢?

朝向城市的风向可以解释尽管将污染企业远离城市中心,而污染程度并没有得到多少改善的原因。

举例来说,人们可能认为,通过在蒙古种植大量树木以试图防止水土流失这一方式,风速便可降低。在北京,西北风携带的沙粒可能越来越少,有让空气变好的趋势,但同时风力也会减弱,不利于污染物的扩散。总体来说,这两种影响有互相抵消趋势。

 

但是,其它的风向似乎不具有上面说的因素。我们如果看到南风或东风风速降低,我们一般不能认为是退耕还林的结果。

 

  该课题的第一个任务是以一张清晰的图表形式呈现风力数据,图表可通过互联网发布给有兴趣的人获取。

 

  该课题的第二个任务是调查风力和空气污染的每日(连续无风日导致污染)和长期(年度风力降低导致更多污染)的关系。

 


8) 太平洋的中美之争

当下,太平洋的主要争端涉及到了西太平洋边缘的一些国家:日本、韩国、菲律宾、印度尼西亚、越南、泰国。显然,关注所有这些国家是一件长期且困难的事情。因此,我们转而关注一些小岛屿。在新闻中有很多关于中国东海钓鱼岛和中国南海岛屿的报道。相反,有一些太平洋的岛屿完完全全地被主流媒体忽视了。我们知道所有在二十世纪底成为独立国家的民族国家:

1、斐济

2、基里巴斯

3、密克罗尼西亚

4、帕劳

5、图瓦卢

6、瓦努阿图

如果你研究这些岛屿近期的历史,你会发现,其中几个岛屿在政治和军事方面受到美国普遍影响,但美国对它们的影响程度受到中国经济越来越大的挑战。后者依赖于中国游客的访问,包括基础设施项目、房地产业务、中国银行发放的贷款。事实上,中国和美国之间的竞争在世界上的其他地方也有同样的形式,例如在非洲(有单独另外的项目讨论这个问题),或者沿着丝绸之路。

在第十九世纪下半叶,就有一些关于太平洋中小岛的竞争实例。1842年,马克萨斯群岛被并入了法国。同年,女王波马尔塔希提同意成为法国的受保护国。期间,在1843年,法国官员和英国移民之间发生了短暂的冲突。1894年,在夏威夷女王被迫下台后,夏威夷成为美国的受保护国。1898年,美国在美国-西班牙战争中获胜,因此吞并了菲律宾。1900年,英国吞并库克群岛。1900年,德国吞并了萨摩亚群岛。1906年,法国和英国同意共同管理瓦努阿图群岛。它被称为英法公寓,是一种独特的政府形式。

简而言之,这是一个类似于在拉丁美洲和后来的非洲发生的殖民化过程。对于中国,这一过程略有不同,因为它并不是直接由外国列强实施,而是由为它们服务的军阀实施。

 

目标

第一个任务是收集足够多的有关你话题的信息。

在很多情况下,中国对这些国家经济影响的发展看起来没有受到太多来自美国的干扰或阻挠。然而,这一印象往往具有误导性。

比如,“密克罗尼西亚联邦”现任总统Peter Christian是亲中国而不是美国。因此,在许多美国新闻报道中,他的名字和愿景都被忽略掉了。

如果你能从中文资源找到更多关于摩擦或冲突的信息,这将十分有趣。

一旦你能够获得足够的、可以相互支持的信息了,你也许会看到一些有趣的模式的出现,也就是用同样的方式反复进行的一些行为。


9)中美在非洲的竞争

本题与太平洋地区的竞争(第8题)类似。主要区别在于:本题的资料可能更好找,因为涉及到更多大的国家。

另一个区别是:美国和中国所扮演的角色恰好相反。在太平洋地区,美国的势力十分完善,而中国是一个新来者。相反,在非洲地区,美国却是新来者。除了利比里亚和塞拉利昂,所有其他的殖民地都是由欧洲国家建立的。在去殖民化之后(约50年前)中国便开始与一些非洲国家建立合作关系(见地图)。

本题给了我们第二次机会研究竞争的特点,在这个竞争中,中国促进非洲国家的经济发展,而美国主要依靠政治和军事影响。毫无疑问,同样的竞争也将会发生在参加丝绸之路项目的国家之间。

1,中国在非洲国家的投资。左图:1979-2002年的累计投资; 图中有一个错误,“十亿”应该改为“百万”。右图:2005年的投资。新的投资(阿尔及利亚,苏丹)主要与石油有关。2009年,中国超越美国,成为非洲最大的贸易伙伴。非洲与中国的贸易额在2013年达到2100亿美元,而非洲与美国的贸易额从2008年的1400亿­­­­美元降至2013年的约900亿美元。资料来源:UNCTAD 2003:China, an emerging FDI outward investor. UNCTAD is the acronym of “United Nations Conference on Trade and Development”. CNUCED is the acronym of the same organization in French (Conf´erence des Nations Unies sur le Commerce et le D´eveloppement).

 

美国会如何评估中国在非洲影响力的扩散呢? 下面我们列举了一些最近的进展,都表明在打击伊斯兰教的掩护下,美国正在非洲不断地发展军事力量。

1.   20132月,在坦桑尼亚桑给巴尔岛(东南非),美国特种作战部队同东非国家共同组织了特种作战部队会议。

2.   20133月,在塞内加尔(达喀尔附近),美国联合5个欧洲国家和8个非洲国家参加了“撒哈拉快报”军事演习。

3.   20134月,在摩洛哥,1200名美国海军陆战队和飞行员参加了在摩洛哥举行的非洲狮2013”军事演习。

4.   20173月,在乍得(中部非洲),美国特种部队与来自20个非洲国家的部队进行训练。

5.   2017年,在索马里(东北非洲),数以百计的美军士兵正在训练索马里军队,参与地面袭击并提供空中援助。驻非美国特种作战司令部的负责人准将Donald C. Bolduc,告诉《纽约客》的记者:美国士兵通过无线电指导索马里士兵,就像教一个五岁的小孩骑自行车一样,但他们不能直接接触。

以下情节显示,像在伊拉克,叙利亚和利比亚一样,美国对当地军阀的支持可能导致索马里解体。

6.   20174月,在索马里(东非)蓬特兰,邦特兰拥有属于强大军阀的民兵力量,在索马里内战期间宣布自治。在叙利亚和也门支部的帮助下,伊斯兰国于201610月攻下位于Qandala的港口。当美国方面介入,支持邦特兰收复领土时,明确表示地面攻势将由军阀领导。美国军事顾问帮助他们妥善行事,美国提供机载侦察和情报,但没有参与打击。在大约10天的时间里,邦特兰部队将伊斯兰国赶出港口,并部署部队,防止武装分子回来。如果我们只是把它放在盘子上端给他们,他们就不会有任何所有权。Bolduc说,他们打算自己去争取。”

7.   20175月,美国在马拉维组织了一次非洲陆军首脑会议。美国军方花了120万美元为非洲军事领导人提供专机和住宿。来自美国各地的国民警卫队和后备军官被送到非洲与同行交流。

 

以上的列举只是为了说明。这绝对不是完整的,更重要的是,就美国的资金和人事方面的这些合作来说,它没有强调最重要的是什么。换句话说,它必须是完整的。

同样的支持(包括训练,咨询,提供机载情报,但没有直接的战斗)美军也提供给了中国内战时期的国民党,以及在印度支那(也称为“第一次越战”)的法国军队。众所周知,这两次尝试都不成功。

阿尔及利亚,马拉维,摩洛哥或坦桑尼亚的例子表明,美国的干预措施不仅限于正在进行内战的国家。

2,美国在非洲的军事行动。 非政府组织公共事务司司长汤姆·戴维斯上校告诉媒体:除了我们在吉布提营地的营地之外,我们在非洲没有军事基地,也没有建立的计划。严格来说,这可能是真的。但是五角大楼却有诸多的临时基地,例如非洲特种作战部队指挥官SOCAFRICA),前进作战部队(FOS合作安全地点(CSL肯尼亚游骑兵学校是在非洲建立的军事教学设施的一个例子。

 

目标:

2的地图可能给人的印象是,美国在整个大陆的干预是相当统一的。这可能并不是真实的。作为第一项任务,应该确定以绝对数量或人均获得最大援助的国家。

第二个任务是找出在哪些国家美国和中国的利益有重叠,可能会发生冲突。

一旦冲突地区被确定,第三步就是获得关于冲突如何演化的信息。这些案例将会给出一些预测未来发展的蓝图。

 

参考:

Cooper (H.) 2017: White House pushes military might over humanitarian aid in Africa. New York Times 25 June 2017.

Okeowo (A.) 2017: The enduring American military mission in Africa. The New Yorker, Daily comment, 3 May 2017.

Turse (N.) 2013: The startling size of US military operations in Africa. Subtitle: The Pentagon’s Africa Command will tell you there is only one military base on the entire continent. Don’t believe them. Mother Jones, 6 September 2013. Available on Internet at the following address: http://www.motherjones.com/politics/2013/09/us-military-bases-africa


10)关于摩天大楼火灾的比较分析

格伦费尔大厦于2017614日发生火灾, 据媒体报道,大厦使用的护墙板材料被归为灾难的原因之一。

1.伦敦西部的格伦费尔大厦。其中一个关键因素是楼梯的尺寸。图片来源:https://skwalker1964.files.wordpress.com/2017/06/grenfell-floorplan.png?w=470

 

然而,与最近发生在澳大利亚和迪拜的具有相同护墙板材料的高层建筑火灾相比较,我们发现还有其他因素在火灾中起到了关键作用。

关于澳大利亚和迪拜火灾的记录和照片表明,火势也在15分钟内通过外墙蔓延到建筑物的顶部。但是这些事故与发生在伦敦的火灾有两大不同:

1.   无人丧生。所有人员都安全撤离。

2.   建筑物主体基本完好,火势主要局限于楼体起火的一侧。为什么会出现这种巨大差异呢?

我们从网络和报纸中了解到,中国的一些高层建筑也发生过火灾。

这个项目的目的是在各个国家收集有关类似火灾的信息,然后进行比较分析,以便了解以下一些重要因素在火灾中所起的作用。

1.   建筑物内外部是否部署有(或缺少)自动喷水装置。

2.   消防员的指示。在格伦费尔大厦的居民被要求在自己的公寓内等候。

3.   楼梯的尺寸。格伦费尔大厦的楼梯宽度只有117cm。(见图1)。

4.   消防员的设备。例如氧气筒的分配,消防员是否有额外的呼吸设备供给那些需要通过满是烟雾的楼梯间的居民。在伦敦火灾中有一个消防员的记述相当具有揭示性。你们可以在网上找到它,它主要解释了为什么消防员没办法爬到20层以上的地方(格伦费尔大厦共有24层楼)。

5.   护墙板材料在其中起到的作用。

公众被告知,关于伦敦火灾的调查将持续数月。但通常情况下,这类事件不会与其他相似的火灾事故进行任何的比较。

通过本项目提出的这种比较分析方法,你能够在短时间内得出可靠的结论。显而易见,考虑到中国高层建筑数量众多,得到可靠的结论会大有裨益。


11)解释产生于编程语言的错误信息

请注意,这个项目是设计给使用LINNX操作系统的学生,了解bash编程语言(和LINUX有紧密的联系)和其编程语言,比如C语言,Python或者Fortran。下面是非Windows-Microsoft操作系统的指引。

 

错误信息界面友好为什么那么重要?

这里有两个可能的编程概念:

1.  狭义的编程概念是编程是专业的编程人员编写的。

2.  广义的概念,编程是一个可以运用于多种活动的工具。音乐家希望用Python来编写一个可以发出特殊声音序列的剧本。历史学家可能需要用Java来编写一个可以用来追溯历史来源的搜索引擎的程序。一个都可以列举很多例子。

用音乐作为例子可以让我们更容易理解。在狭义的音乐概念里,音乐只会涉及专业的音乐家,而在广义的概念里,音乐是人们为了和朋友们玩乐器而学习音乐,或者仅是为了自娱。

在美国,普遍采用广义的编程概念,而在欧洲,则流行狭义概念。最明显的结果就是经过几十年的发展,欧洲已经落后了。现在,毫不夸张地说,几乎所有欧洲使用的微软工具都是美国创造的。

中国希望跟随那条路呢?这个重要的问题目前还没有明确的回答。如果中国希望走欧洲道路,则不需要担心使错误信息界面友好。相反地,如果中国希望采用广义的概念,编程(和更普遍的计算机科学的事实)的一致化和友好化是至关重要的。

许多教编程的教授已经注意到理解编程器的错误信息对学生来说是一个很大的阻碍,其中一个便是许多学生根本没有能力去解决。因此,在生活中,他们记住的是编程是很困难和深奥的东西。明显的结果是在自己的活动中,学生们从不会有兴趣使用编程。相反,如果可以使错误的信息更加界面友好,甚至不打算成为专业程序员的同学都会有兴趣使用这个神奇有趣有用的编程(像音乐一样),无论任何时候需要,他们都会毫不犹豫投入时间来学习可以帮助他们的编程语言。

 

怎样是错误信息更加界面友好?

错误信息界面友好的第一步当然是把他们从英文翻译成中文。你们可以发现,几乎所有编程代码使用的都是英文。然而,代码和错误信息之间有巨大的差别。代码只有有限的单词,很容易学,而错误的信息却有很成千上万的英文单词。

更糟糕的是他们使用的单词并不是学生们在英语课堂上学的,举个例子,看看下面这个错误的信息:Unary operator expected,这三个单词中,只有“expected”是标准英语单词,而“Operator”是比较平常的单词,但是这是一个数学用语而不会在英语课学。“Unary”是一个即使是英语母语者也可能不知道的非常罕见的单词。

再一次用音乐来类比,如果学习音乐之前的就首先要学讲英语,这无疑地会增加额外的困难。

 

翻译和解释

在这个项目中,我们希望可以自动地把编程语言错误信息的英语单词翻译成中文,并解释这些不容易理解的单词。一个主要的任务是去建立一个包括所有错误信息单词的翻译和解释的词库。

如果你对这个项目感兴趣,注意在你的团队中添加一或两个不会编程的同学。事实上,如果你想测试你的翻译和解释是否精确的,唯一现实的方法是看看其他同学能否理解他们。记住并不是你可以解释自己写的东西,别人就可以跟你一样可以理解。

更多细节的解释和代码可以在Roehner (2015)找到。

 

参考文献

Roehner (B.) 2015: Translation into any natural language of the error messages generated by any computer program.可以在arXiv网页查询:http://arxiv.org/abs/1508.04936

学院论坛       会议室查询

北京师范大学系统科学学院  版权所有
邮箱:sss@bnu.edu.cn  邮编:100875  地址:北京市海淀区新街口外大街19号  电话:58804138

  • 微信
    公号
  • 科普
    平台