人工智能驱动的物理学研究——以开普勒行星运动椭圆定律为例AI-DRIVEN PHYSICS RESEARCH: A TEACHING CASE ON KEPLER'S ELLIPTICAL LAW OF PLANETARY MOTION
高健,李宛豫,张陆峰,颜子翔,肖井华
摘要(Abstract):
人工智能驱动的科学研究在物理、化学、生物等各个领域取得了显著进展。将人工智能工具融入到大学物理教学中,培养学生熟悉其原理和方法,是当前教学改革的前沿课题。本文以开普勒行星椭圆运动定律为例,展示了符号回归这一人工智能工具在发现物理学规律中的作用,引导学生从数据出发,结合人工智能工具和物理图像,重新得到开普勒行星运动椭圆定律。本文的例子有效说明了人工智能工具在科学探索中的积极作用,以及使用人工智能工具时物理思考的重要性,为将人工智能驱动的物理学研究融入物理教学提供了有益的教学案例。
关键词(KeyWords): 人工智能;开普勒定律;符号回归
基金项目(Foundation): 北京邮电大学教改项目(课题编号2023YB27,2024WLJY01);北京邮电大学教师基本科研业务费(500423311);; 北京市高等教育学会2023年立项面上课题(课题编号MS2023153);; 北京市高等教育本科教学改革项目《“物理实验+X”创新实践人才培养机制探索》
作者(Author): 高健,李宛豫,张陆峰,颜子翔,肖井华
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