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ag亚洲集团登录网址:郎奎建:在林学数学化的道路上探索前行

时间:2021-09-29 00:11作者:ag亚洲集团登录网址

本文摘要:在三次浪潮中编写出有有关林学数学化的《测树学》《森林经理学导论》以及《统计资料和生物数学模型计算出来》三本专著;他就是东北林业大学林学院的林学硕士、森林经理教授、博士生导师——郎奎建。1981年,郎奎建研究生毕业调入,讲学“测树学”,他心中涌动着用数学语言来刻画中国林业的滚滚豪情。

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数学是关上科学大门的钥匙。几千年来,凡是有意义的科学理论与实践中成就,无一例外地利用了数学的力量。

在东北林业大学林学院有一位数学奇人,他首度将林业学科与数学紧密结合,引发了林学数学化的三次浪潮。在三次浪潮中编写出有有关林学数学化的《测树学》《森林经理学导论》以及《统计资料和生物数学模型计算出来》三本专著;他研发出有“解析木程序”“进账调整程序”“生态效益值计算出来”等60多个有关林业的程序和优化模型,这些研究成果对推展林业学科的科学化和数学化,对非常丰富和深化林学专业理论,对科学研判和预测有关林业数据和信息具备最重要价值。他曾荣获省部级科技进步二等奖3项,三等奖5项。他就是东北林业大学林学院的林学硕士、森林经理教授、博士生导师——郎奎建。

郎奎建2008在北京一、数学才子考取森林经理研究生郎奎建,江苏杨州人,1941年出生于在江西赣州会昌嬴坑,父亲是交通部高工。1959年,他毕业北京林学院林学专业,从此,他与林业结为了不解之缘。以数学著称的郎奎建对林学有独有的看法,他指出林学有三个特点:一是林业大学的数理基础较工科深,与数学的关系也不密切;二是林学内命题的概念不是很缜密,以文字描述居多;三是林学的自学以背记居多,各专业课程之间较为独立国家。

基于此,大学期间,郎奎建除了自学专业知识之外,把更好时间用来修读数学,后来又逐步从数学渗透到计算机软件的应用于,他在数学和计算机应用的科学知识海洋里乐趣游览,为他未来的事业埋下了数学和计算机应用的种子。1964年,郎奎建大学毕业分配到吉林森林规划院工作。他练就航片辨识技术和试验调查技术,经过三年的勤奋磨练,茁壮为规划院的技术骨干,在基层岗位上一干15年。

1978年4月,郎奎建获知“林学院开始讨研究生”的消息。他录取了东北林学院森林经理研究生,因为东林的考试科目里有高等数学。在考试中,他的高等数学微分方程得了108分,以差2分就是评分的高分演绎了数学才子的功力,他也顺利考上森林经理专业的研究生。他的导师是森林经理学界著名的白云庆、马建维、陈伯贤、陈霖生教授。

通过三年研究生自学,非常丰富了森林经理理论等专业知识,已完成了“航空遥感图像的材积方程”毕业论文。1981年,郎奎建研究生毕业调入,讲学“测树学”,他心中涌动着用数学语言来刻画中国林业的滚滚豪情。

二、小试牛刀,《测树学》引发林学数学化的第一次浪潮1984年,白云庆教授运作主写《测树学》教科书,由于身体原因无法之后文学创作,就委托郎奎建草拟。条件十分严格:你想要怎么写出,就怎么写出。机遇总是留下有打算的人。

郎奎建开始飞来他梦寐以求的林学数学化的理想。他为自己编写的《测树学》教科书原作四项拒绝,一要有明晰的专业概念,二要有科学的理论模型,三要有严苛的逻辑推理,四要有简单的技术方法。郎奎建指出,这四项拒绝是《测树学》教科书的生命线,只有这样才能避免空洞化,使这门课程耸立一起,充满著生命力。

郎奎建单刀直入从生长方程数学定义应从,他重复推论并证明了“罗杰斯”“单分子式”“理查兹中举”三个理论生长方程的奠定,因为只有通过重复地推论证明,使这些方程融化在脑子里,才能在应用于时方可游刃有余。接着,他引进马尔科夫链,用状态移往方程叙述林分直径结构的移动,用差分方程引入生长方程……一系列测树学数学化应用于的新尝试让郎奎建醉心其中。

在编写《测树学》教科书中,郎奎建根据资源调整的非常简单林学参数,精妙地用程序分解线性规划模型,研发了两个最重要程序。这两个最重要程序是他在林学数学化应用于的最初尝试,也是他研究出有的具备创意意义的林学优化模型,通过这个模型可转入严苛意义的多目标规划。一个是“解析木程序”,即为计算出来生长量样木的程序。

这个程序将传统的手工运算改回计算机运算,极大地提高了运算速度和精准性。另一个是“进账调整程序”,即为林业产量的优化决策程序。产量优化决策仍然是森林经理习中没能解决问题的问题,也是林业生产的最重要决策问题。

郎奎建以筛选调整模型的方式以求构建,为中国林业木材生产获取了优化方案。“进账调整程序”为国内首创,它与美国森林经理专家戴维斯的应用于规划模型有所不同。

戴维斯是手工列方程,用单纯形法解法,归属于线性规划应用于模型;郎奎建研发的是林分机理结构的约束方程,并分解线性规划标准型,用线性规划子程序解法,归属于线性优化模型范畴。郎奎建的线性优化模型比戴维斯应用于规划模型更加先进设备更加限于,是一个质的进步。为构建这一进步,郎奎建默默耕耘努力奋斗了近30年。30载岁月来世,30年矢志不移、初心不改为,他有如一颗卫星,环绕着林业数学化的轨迹不时运营,未曾停歇。

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在顺利研发“解析木程序”之后,郎奎建又倒数研发了60多个有关林业测树、数理统计的程序。1984年,郎奎建研发的程序开始向全国林业单位推展,受到了林业单位的很大青睐。1989年,郎奎建和唐守正编《IBMPC系列程序集》月出版发行。这是林业系统的第一本程序集,全书共549页,书中汇集了为林业部研制成功课题“天然混交林生长和物种形成系统”而研发的89个程序,各程序皆以照相制版的形式经常出现,这就是林学学科数学化的第一次浪潮。

郎奎建说道:“一个学科只有当它能用数学语言去叙述时,才是确实意义上的学科,这句名言影响了我一生。我在心态贯彻着这句名言,尝试着用数学语言来叙述林业学科,我告诉这是一条前人没走到的新路,这条新路交错又艰苦,但我将乐此不疲地回头下去。”三、再露锋芒,《森林经理学导论》引发林学数学化的二次浪潮上世纪90年代初,东林森林经理组的4位教授陆续卸任,经系主任陈伯贤教授协商,郎奎建从测树组调到森林经理组。

郎奎建指出,森林经理专业发展方向就是实行森林经理习的数学化,他把数学化应用于的选用目标指向“法正林”,法正林是指标准的可持续利用的林分。“构建森林资源青山不老、可持续利用,这是我国林业发展的宏伟目标,我将为此而希望。”郎奎建感言。

郎奎建指出,原教科书中叙述法正林的可持续仅有是一张图和一段文字,变得有些苍白无力。如果能创建起数学模型,找寻到一座林学与数学之间相关联的桥梁,这对“法正林”的定义阐释具备最重要价值。为了证明法正林,郎奎建必须搜集天然林分40年间的微观变化数据。

他几经周折,再一在林业部设于黑龙江的战备仓库寻找了东北内蒙林区林业局的50-60年代的林物理量,郎奎建为此激动得不得了。“这些资料对我们过于最重要了!”。郎奎建为建构数学模型挣扎思索着,他由此及彼、由表及里、去伪留真为,他将本质的、核心的、最重要的列为模型中,把非本质的、次要的、相关度小的去除掉,同时还要确保模型的非常简单性、可操作性,以及数据不易收集性。

要确保这些条件全部合乎才有可能顺利,其概率将近1%。郎奎建在众多路径中找寻到一条捷径,这是数学应用于林学的重大突破。他通过解法特征根来判断“法正林”,如果特征根相等1就是可持续的法正林;特征根越无穷大于1,越是标准意义上的“法正林”,特征根越靠近于1,就越相接近于零,就越是劣的“法正林”。

他运用数学语言为“法正林”作出明晰的数量定义。自此,“法正林”仍然只是文字的阐释,可以用一个数值,用一个数量的概念来阐释,这是林业理论定量研究的一个真是的突破与进步。接着,郎奎建的林学数学化应用于在其他方面也获得了新进展。

他利用国家大自然基金反对的“天然林可持续特征方程的研究”项目,根据测树学中林龄枯萎概率呈圆形递减型的规律,顺利地说明了林龄移往迟缓的机理,这个说明并为“天然混交林生长和物种形成系统”的计算机仿真所证实。他应用于数学模型定义了森林生态效益和它的性质。

他引进了“市场迫近系数”这一新概念,“市场迫近系数”是指现实的与理想的相似程度值,是一个大于“1”的系数,就越无穷大于“1”,解释生态环境就越好,这一定义为精确取决于生态环境获取了依据。他还利用模型计算出来出有“生态效益值”,首创了用数量值取决于生态效益的先河。这是在生态理论数学应用于上的极大突破,对评价取决于生态效益具备重大意义。

这个模型公开发表在2000年的《东林学报》上,2014年被哈尔滨工业大学全盘接受,研发成“中国寒地森林生态环境价值评价系统(FSeeves)”公布于世。他紧密联系林业实际,研发出有“森林资源统计表”程序分解系统,该程序用一个母程序可分解20多个子程序,具备很强的科学性和适用性,很大地节省了计算出来时间,提升了运算的准确性,颇受林业企业的青睐。编成过数学模型的人都有同感,“创建数学模型太难,它的可玩性难以想象。

”在创建数学模型的探寻中,郎奎建遭受了人们难以想象的艰难,他在众多不有可能中找寻较少而又较少的有可能,如果这种有可能正式成立就不会顺利走进,如果这种有可能不正式成立,将一切从头再来,要想要寻找一条顺利的路径真是如大海捞针,难上加难。经过10年森林经理教学与科研实践中的累积,郎奎建写“森林经理学导论”一书。该书主要解决问题森林经理习的数学化,对林学的定义有一个全新的阐释,对林学数学化应用于不作了全新的探寻,对增进林业发展起着了大力的起到。郎奎建感言:“我研究出有的这些成果及理论,当下并不被人们所拒绝接受和了解,这是长时间的,因为这些理论都是落后的。

我的研究是面向中国林业未来的,是在为前进中国林业数学化和科学化的进程而希望。”四、问鼎高峰,通力协作引发数学化应用于的三次浪潮第三次浪潮是由郎奎建教授因应唐守正院士发动的。唐守正是中国林业科学研究院资源信息研究所名誉所长、研究员、博士生导师、中国林科院首席科学家,是森林调查、森林经理、森林数学及计算机数学模型技术应用于的领军人。

第三次浪潮的主要标志是,由唐守正、郎奎建和李海奎三人共同完成的《统计资料和生物数学模型计算出来》一书和涉及软件。三个专家都是学科的专家,都是数学的奇才,都是将数学应用于到林学等学科的领头人。他们应用于数学和计算机的语言来演绎中国林业等学科,书中明确提出的多个拓宽了统计资料模型程序,是计算机技术应用于的典范,修正了国内外于是以流行的01规划的算法,在“全林分模型和生态模型”中引进了联立方程组,整体明晰刻画出林分生长的机理,其研究的深度和可玩性皆超过了当代之最,是引导新时代潮流的精品之作,是数学模型应用于林业等多个学科的高峰之作。涵括了测树学、生态学、遗传学、森林保护学、森林培育习等学科的数学化应用于的前沿内容。

可以说道,《统计资料和生物数学模型计算出来》一书是目前国内数学应用软件研发最全面、最前沿的专用书,是国家科研项目研发的结晶。该书于2009年由科学出版社出版发行。

为已完成这本精品专著,郎奎建重塑了自己的专业结构,从书店里买了了完全所有的遗传学、生态学的书籍,利用一年多时间,孜孜不倦地吸取专业营养,不知疲倦地为林学数学化筑基。郎奎建感言:“数学是一种语言,是一种科学的共同语言,是关上科学大门的钥匙。任何一种科学只有用于了数学,才沦为一门科学。


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