高考作文素材解读：用高等数学清扫马路能省多少钱 等3则（附：适用话题及素材分析）

高考作文素材解读：用高等数学清扫马路能省多少钱 等 3 则（附：适用话题及素材分析） 用高等数学清扫马路能省多少钱 大家有没有想过，平时路上的洒水车、铲雪车是怎么规划行车路线的呢？ 有人会说，这还不简单，哪儿没有跑过就去跑一遍不就行了。这种方法的确能保证所有的道路都被打 扫了，但是车子可能会在某几段马路上重复开，损失燃油和时间。 扫马路车、洒水车、铲雪车这类问题在数学上属于“中国邮差问题”，早在 20 世纪 70 年代就有了靠谱 的解法。 这还要从 1962 年说起。当时，毛主席鼓励科学家们用科学解决日常生活中遇到的问题。我国数学家 管梅谷就想到了这样一个问题：一个邮差走遍每条街道去送信，最短路径应该是什么样的？后来，美国数 学家 AlanJ.Goldman 把这个问题命名为“中国邮差问题”。 随着计算机技术的进步，一些数学家开始尝试把中国邮差问题应用到日常生活中。比如，明尼苏达大 学的数学教授 PehNg 就曾用图论的思想帮明州莫里斯市政府规划冬季的铲雪线路。 而从 2001 年开始，北美的一些大城市就开始用比较成熟的软件，如 ArcGIS 来规划铲雪车的行车路 径。这些软件一般会把一大块城市交通网分割成一小块一小块的，然后分別进行计算。比如，多伦多在用 图论原理对铲雪线路进行规划后，铲雪费用比之前减少了三分之一，每年节省了大约 300 万美元（约合人 民币 2000 万元）。 除了道路养护，中国邮差问题的算法在很多领域还有应用。比如，在交互设计时，中国邮差问题就被 用于终端产品的可用性检测。举个例子，一部手机被制造出来以后，手机制造商想要看看每个功能是不是 和名称相符。比如，按下主键，点开“设置”，再点开“网络”，是不是真的会出现网络设定功能。 因为手机的功能很复杂，不同功能之间形成的网络要怎样才能有效地走个遍，这个问题有时连制造商 都搞不太明白。1996 年诺基亚出的 2110 的菜单有 88 个项目，一共有 273 种操作。如果随便按，可能一 些菜单永远也不会得到检测。但是利用中国邮差问题的算法就能规划测试路径和计算步骤数量了：最少只 需要按 594 次键盘按钮，就可以把所有的菜单和功能都过一遍。 【素材分析】 数学不只在星空之上，也在社会生活之中。比如“中国邮差问题”其核心就是解决路径浪费，以最短的 时间，最少的路程来完成一片区域的覆盖。近年来，从人工智能、大数据到航空航天、国防安全，从生物 医药、能源、海洋到金融、机械制造，诸多领域的重大科技突破都是以数学科学的发展和进步为基础的。 学好数学不仅仅是为了考好的成绩，更是培养优秀的数学思维能力，应用在生活工作的方方面面。 【速用名言】 1.宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。 ——中国数学家 华罗庚 2.不管数学的任一分支是多么抽象，总有一天会应用在这实际世界上。——俄罗斯数学家 罗巴切夫 斯基 【适用话题】 最佳路线 数学之美科学与生活 学以致用 WiFi 过敏，他们躲进了无网之地 我们可能很难想象一整天离开手机和 WiFi，但对于美国西维吉尼州格林班克小镇的居民来说，他们 不仅没有手机、没有 WiFi，甚至连电视、遥控器、微波炉等一切能发出无线电波的设备都禁止使用，而 且这样的日子可不是一天两天，是永远！ 当地一家杂货店店员贝蒂·马莱纳克斯说：“我们从未用过手机。” 这个只有 143 人的小镇被媒体报道后，人们慕名前来，发现这里简直就是一座世外桃源，人们陶醉于 这里的宁静，享受着奶牛的哞哞叫声，发现离开手机的生活简直太美好了，于是很多人干脆在这里长住下 来。 查尔斯·迈克纳是内布拉斯加州一位建筑包工头，现年五十多岁，他以前只要一接近 WiFi 信号就浑身 不舒服，于是举家迁往格林班克小镇，“我感到舒服多了，好像重新活过来一样。” 同样五十多岁的黛安娜·斯科来自艾奥瓦州，患有电磁波过敏症，她丈夫用铝为她制作了一个“法拉第 笼子”以保护她的安全，当她得知格林班克小镇后，立马决定一个人搬到这里居住，丈夫每年过来陪她生 活几个月。 斯科只有一台奇慢无比的老古董电脑，每天用电话线拨号上网接收丈夫的电子邮件，几分钟后便立刻 关机。“要么在这里过下去，要么在别处痛苦地度日”，虽然在这里生活并不轻松，但对斯科来说选择也很 简单。“在这里，我感到自己重新拥有了未来。我还可以做很多事，甚至能邀请朋友来这里做客。”她说。 很多来这里定居的人和斯科有共同的心声。建筑包工头迈克纳说，尽管偶尔会让他感到“像坐牢”，但 至少他现在不再感到恶心，偏头痛和心律不齐也都好了。 为什么这个小镇如此独特？原来，这个位于美国首都华盛顿以东 350 公里处、西弗吉尼亚州坡卡洪塔 县的格林班克小镇是 “美国国家无线电静默区”。这里有世界上最大最灵敏的全天候单天线射电望远镜—— 格林班克望远镜，隶属于美国国家射电天文台。 格林班克射电望远镜造价 7900 万美元，高约 150 米，锅状定向天线直径为 100 米，24 小时持续运 行，接收并测量来自天体的微弱射电波强度、频谱及偏振等，比如宇宙深處又有一颗超新星诞生，或有一 颗星星死亡……这些信息都逃不过这只巨大的“眼睛”。这台全球最灵敏的射电望远镜，能捕捉到“犹如一片 雪花飘落地面”的微弱信号，前提是必须保持周围“绝对宁静”。 为了保证其工作不受干扰，美国联邦通信委员会（FCC）于 1958 年规定，格林班克附近 3.4 万平方 公里范围内，禁止无线电发射，因此小镇严禁使用手机等无线电设备，以免干扰望远镜工作。 【素材分析】 没有手机、没有 WiFi，甚至连电视、遥控器、微波炉等一切能发出无线电波的设备都禁止使用，为 了世界上最大最灵敏的全天候单天线射电望远镜——格林班克望远镜的运行，西维吉尼州格林班克小镇居 民作出了远离现代生活的牺牲。无心之举，却换来了小镇的宁静，治愈了现代文明带给人的诸多伤痛。有 时候，远离现代技术，回归自然，在亲近自然中放飞心灵，你会惊叹自然世界的神奇和博大。 【速用名言】 1.久在樊笼里，复得返自然。——晋代诗人 陶渊明 《归园田居》 2.那些感受大地之美的人，能从中获得生命的力量，直至一生。——美国生态作家 蕾切尔·卡逊 《寂 静的春天》 【适用话题】 回归自然 奉献牺牲 严守规则科技反思 浇芋头的少年 这是一个总在下午第一节课打瞌睡的老实少年。 他个子不高，坐在前面。上我们班下午第一节课的老师看到他打瞌睡心就烦，就头痛。很多老师都这 么向我反映。我只好把他找来，想和他商量一下把他调到教室后面去。“这样可以睡好觉了，省得老师的 话吵醒你。”接着我又问，“把你调到后面去，好不好？”他抬起头，啊的一声，好像刚醒过来。后来，他就 哭了，哭得很伤心。 原来，他父亲的腿伤了，浇芋头的事情就落在他的身上。芋头这东西怕旱，又怕涝。所以他每天都得 在午后去给芋头浇水，给那些长着招风耳的芋头浇水。我有时有事去校外，也会遇见他在给他自家垛上的 芋头浇水。他浇水的勺柄很长，他把长长的勺柄倚在腿上，然后再用力，水扬了起来，飞到长着招风耳的 芋头叶上，芋头叶躲了一下，水就浇到了芋头根上。应该说浇芋头是一件很吃力的事，但他做得还是很快 的。中午吃了力，下午第一节课时他就困了。 到底还是少年啊。 有一天，轮到我上下午第一节课，对他我心里已有了准备，让他打瞌睡去吧。我尽量不朝他坐的方向 去看。可我还是去看了，他没有打瞌睡，头昂得高高的，一双眼睛晶亮晶亮，眼神还不停地追着我。下了 课，他找到我，叫我：“先生，先生，芋頭开花了！”我以为他在唱什么歌呢，他又说了一遍。我才明白过 来，我父亲曾跟我说过芋头开花的事，但我没有见过。他急了：“先生，芋头开花了，骗你是小狗！”我就 跟着他去了，他浇的芋头真的有一株开花了，从叶柄中间抽出来一朵花，浅绿色的，像马蹄莲一样。这个 学生站在我身边，我又回过头来看了看他，他真的像换了一个人。一个孩子就这么长大了。 不管你信不信，如果不是我亲眼所见我也不信，连最老实的芋头也学会了开花。 【素材分析】 少年因每天中午替腿受伤的父亲浇芋头，以致下午第一节课总打瞌睡。但是，某一天，他改变了。原 来，他浇的一株芋头竟然开花了。连最老实的芋头也学会了开花，少年，则于开花的芋头中找拾到信心和 鼓励，从此脱胎换骨，开始乐观对抗生活中的磨砺。愿你也能找到那棵属于自己的开花的芋头。 【速用名言】 1.环境影响人的成长，但它实在不排挤意志的自由表现。——俄国作家 车尔尼雪夫斯基 2.当命运递给我们一个酸的柠檬时，让我们设法把它制造成甜的柠檬汁。——法国作家 雨果 【适用话题】 磨难 自信向上 精神力量