tag:blogger.com,1999:blog-111342962024-03-13T23:53:13.835+08:00阿簡生物筆記學生物,玩生物!
by 阿簡Unknownnoreply@blogger.comBlogger2892125tag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-4961525884458362522024-01-19T08:45:00.003+08:002024-01-19T08:45:44.811+08:00測量橫膈活動度寫這一篇你的呼吸模式正確嗎?測量你的呼吸活動範圍之後,課程來到呼吸運動了,於是就讓學生測量看看「胸腹呼吸靈活度」。一開始,我先按照書裡的計算方式,發下皮尺,讓學生們量吸氣和吐氣的圍長,然後相減之後除以吐氣圍長在乘上1000,結果發現課程進行的難度意外的高。發生什麼問題呢?1. 學生不會用皮尺,他們會把皮尺兩端拉得長長的, 然後不知道怎麼看刻度。2. 找不到肋骨在哪裡,摸到髂骨去了。3. 不會用計算機於是我邊教邊改,換成以下的作法,順利很多。發下皮尺,先教怎麼測量手腕圍度,請學生做出測量的動作,讓我檢查。示範錯誤的測量方式:例如皮尺兩端拉長長的,還有測量成胸圍和腰圍。坐下測量胸腔底部擴張量,也就是紀錄吸氣圍長和吐氣圍長。計算時,只計算吸氣和吐氣的圍長差就好,但是講這樣學生還是不懂,所以就講大數字減掉小數字的差距。雖然除以吐氣圍長是有其意義的,不過我們就看差距就好了。學生們都很意外,怎麼自己Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-37506081267892598132023-12-25T11:24:00.003+08:002023-12-25T11:24:58.370+08:00運動後,體表溫度的變化這是在體溫恆定的單元中可以進行的小活動先請學生測量自己手指的溫度,讓學生在觸控螢幕的溫度欄位下寫座號,即便在室外溫度十來度的氣溫下,大家的手指溫度也至少有20度到30多度。接下來請學生預測,在跑完一圈操場之後,手指溫度會怎麼變化。多數學生根據跑步之後變熱的經驗,認為跑步後手指應該會變熱。只有三位學生的經驗是跑步之後手似乎變涼。 實際上測試之後,大多數學生的手指溫度都是下降的,甚至有些還下降10度。有這樣的情形可能來自於身體血液的調控,在跑步過程中,送往腿部肌肉的血液增加,而送往手指末梢的血液則是減少。明年這樣的實驗,可以加上一個測量,就是測量小腿肚的皮膚溫度,我認為應該會看到不一樣的現象。Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-28124687681161567412023-10-15T11:31:00.003+08:002023-10-15T11:31:19.273+08:00你的呼吸模式正確嗎?測量你的呼吸活動範圍過去幾十年來,每次開學前我都會煩惱著,在第一週我一定會喉嚨沙啞,心想著退休前每一年都要這樣度過嗎?但是在開始肌力訓練之後,發現這間接改善了我喉嚨沙啞的問題,甚至在教室上課還通常不用麥克風?原來是重量訓練時要特別注意腹式呼吸,進而讓我在生活中就改變呼吸模式了,從原本的胸式呼吸變成了腹式呼吸,然後就漸漸發現在教室上課不用麥克風居然也能上課呢。你怎麼知道自己是什麼呼吸模式呢?有沒有簡單評估的方法?這本書《健身者、運動員呼吸訓練全書:科學化訓練x圖解,正確呼吸,全面提升肌力、耐力、恢復力》就提供了答案,還提供了許多運動的訓練方式與呼吸法。而我讀書進行實作之後,的確發現在改變呼吸模式之後,最大肌力的確提昇了不少。我對評估方式特別感興趣,因為是一條皮尺就可以測量的,也是可以運用在生物課程中。呼吸的動作位置有別於胸式和腹式呼吸的名詞,作者是以垂直和水平呼吸來稱呼這兩類呼吸模式。進行垂直呼吸時,身體Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-10330183084461334902023-09-23T12:04:00.005+08:002023-09-23T12:06:37.577+08:00用micro:bit探究心理聲學 昨天在竹市輔導團講一場STEM類型的實作演講,主題是用micro:bit探究聲學,但實際上是探究「心理聲學」使用的器材是內建揚聲器micro:bit V2,但實際上大多數的課程內容都是用線上模擬器版本達成,而考量多數人沒有寫程式的經驗,所以主要是以寫好的程式改一些參數來做實驗達成的。頻率產生器https://makecode.microbit.org/S68735-05863-11054-06207都卜勒效應使用這樣的程式下載入實體的micro:bit後,並接上電池,將micro:bit裝入塑膠袋中在頭上甩動,可以直接感受到都卜勒效應(Doppler effect),原先是定頻的聲音,卻可以因為甩動而產生高低不同的聲音。聲音定位兩人一組合作體驗,一人使用頻率產生器,另一人閉上雙眼,你是不是可以分辨聲源在左或在右?這可以用兩耳時間差來解釋。如果聲音先到左耳才到右耳,則聲音可能Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-3534019337077490812023-06-26T13:30:00.003+08:002023-06-26T13:30:46.821+08:00黃金角度的程式遊戲以前寫過幾篇在探討植物的葉序、花序怎麼生長的文章,其實就是【黃金角度】這個主題螺旋狀的馬鈴薯芽向日葵的數學遊戲鳳梨的數學遊戲鳳梨的數學遊戲(2)下一片葉子(或花)與這片葉子(花)的角度如果在某個特定角度的話,可以讓排列最緊密,不容易重疊。舉例來說,如果每一片葉子都圍繞著莖轉360度,代表每一片葉子都會上下交疊。而如果是繞90度,則葉子則分布在0度、90度、180度、270度四個角度如果是間隔120度就是這樣 如果隔115這個無法整除360的角度呢?好像開始有點緊密呢而最佳的角度就是接近137.5 這個角度了。https://chihhsiangchien.github.io/goldenRatio/index.html這個程式就是用來模擬不同角度的排列狀況,在上圖這個狀況,自然可以看到如鳳梨、松果上面的螺線,數看看螺線的數字,正是費式數列的前後兩個數字呢。你可以這樣試試看不同的Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-78965423657206542802023-06-26T13:06:00.005+08:002023-06-26T13:06:34.990+08:00數感遊戲 人類衡量數量的概念分為感數(subitization)及算數能力(counting)兩種特性,在5以下的數字通常看一眼就知道了,這就是「感數」,但再多一些,就得用計算的了。前兩年臺師大的研究團隊用了斑龜進行數感的研究,發現斑龜可以分辨9和10的差異,也有「大於」的概念。看到這些研究,我也想來知道自己的數感,於是我就做了一個研究數感的遊戲。畫面最上方可以改變各種參數遊戲網址:https://chihhsiangchien.github.io/numberSense/index.html數字起點和數字終點,代表你要測試的數字範圍,預設5-10。左右差值代表每次測試時,左右差距是多少,預設是1。例如測試數字為5,而差值是1,則畫面會呈現一邊是5個圓點,一邊是4個圓點。你要在蓋牌之後點「比較多」的那邊。點一次就答對可能是運氣,但點了五次都答對可能就代表你真的分得出來,每個數字測幾次Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-57898218554531492082023-06-19T08:20:00.001+08:002023-06-19T08:20:17.207+08:00用線上程式看看你的臉是不是對稱這是最近做教學程式的side project,想起了自己很久很久寫的一篇短記我們真的對稱嗎現在有能力寫程式來實作了,就來玩玩吧。程式在這 https://chihhsiangchien.github.io/webcam/webcamMirror/index.html正常的玩法是看左右臉是不是對稱,但我自己總是忍不住就想做出單眼怪物之類的奇怪影像,若是給學生使用應該也會變成這樣吧。Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-20866950656489568572023-06-19T08:11:00.001+08:002023-06-19T08:11:29.047+08:00「正片後像」和「負片後像」的線上實作程式 上週再利用 js與載具上的相機製作了幾個應用在教學的程式。正片後像https://chihhsiangchien.github.io/webcam/webcamAnimator/index.html這一個是作停格動畫的程式,目的是用在正片後像的動畫實作,也可以用在其他有「順序」呈現的單元裡。只要按「拍照」就可以做完了。
以前我要演示動畫製作時,有做過現場拍照之後,我再到電腦上後製給學生看,但那實在太花時間了。後來上課時有平板支援之後,我也讓學生用app來製作,但app的製作目的和教學上的目的不太相同,那些做gif的app會有很多選項可以做調整,對教學上太多選擇反而是困擾。所以呢我就自己做一個來用在教學上,你唯一要做的和能做的就是選擇相機和拍照這兩件事情。負片後像https://chihhsiangchien.github.io/webcam/webcamAfterimageUnknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-43098762769541310992023-06-11T10:36:00.008+08:002023-06-11T10:37:31.585+08:00模擬複式顯微鏡下的玻片移動學生對於複式顯微鏡的操作有兩個很大的痛點:1.玻片移動方向與影像改變方向如何對應2.如何追蹤視野下的生物移動老師對顯微鏡操作有豐富經驗,所以很容易就掌握到方向怎麼移動,不過學生操作顯微鏡的經驗很少,加上時間也很少,所以只能把這些問題的答案用背的。老師要在課堂上解說這樣的問題,也是很困擾,因為乍看之下在黑板上畫畫方向,就可以說明,但其實常常是有說沒有懂,學生還是要靠自己弄懂。好的,找到痛點之後,接下來就是解決問題了。是的,我開發了一個程式,就是要模擬這個情境的。程式連結可以改變倍率、調整載物台高度(模擬調節輪轉動)、改變光圈,甚至還有蟲蟲模式,觀察顯微靜下的微生物移動,也可以改變上下顛倒左右相反的模式。使用400X時,若使用蟲蟲模式,則會出現紅色準星,且蟲蟲下方會出現生命值。準星瞄準蟲蟲,蟲蟲就會受到傷害,最後就會消失,變成了顯微鏡射擊遊戲了。不過很可惜的,在電腦上操作應該都可以順利,但Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-13930494732992656112023-06-11T10:22:00.004+08:002023-06-11T10:22:36.614+08:00免安裝app的脈搏偵測既然前篇開發了可以使用鏡頭的程式,那我就想我可以繼續開發出其他應用,像是脈搏偵測。我們課程裡頭有一個實驗,是讓學生A聽自己心音,學生B幫學生A量脈搏,一分鐘後回報脈搏和心搏的次數。感覺上這樣操作,應該可以得到相同的數字,但其實幾乎不可能,同一個人量脈搏都可能量不到、算錯,更何況兩個人同時量一個人。我後來上課其實有找了一些作脈搏測量的app來協助使用。但是沒那麼符合需求,像是有些app一定要用後鏡頭,測量只限幾十秒到一分鐘,有些只有數字沒有波形...。而我要應用在教學上,反而要有以下特點:要能看到脈搏波形,倒不一定需要算出數字不要限制量測時間不用裝app,筆電載具隨時可量可以選鏡頭,平板上的前鏡頭更好用既然找不到適合自己需求的,那就自己開發出一個吧!https://chihhsiangchien.github.io/webcam/pulse/pulse.html操作上很簡單,學生自己聽自己Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-58322729781944141512023-06-11T10:15:00.001+08:002023-06-13T13:14:22.358+08:00免安裝app的色覺障礙模擬教到紅綠色盲時,還是需要讓學生知道並不是看不到紅色綠色,而是分不清楚紅色綠色。以往我都會用「色覺模擬器」這個app讓學生體驗,但如果平板上沒有預裝好app,就無法使用,而且教師用筆電也無法使用這樣的app。因為有這樣的需求,所以我就開發了一個程式,功能很簡單就是只要機器上有鏡頭,而且能夠連上網頁,就可以使用。程式在這或者你也可以從主網站,找到遺傳主題下的「色覺障礙模擬」https://chihhsiangchien.github.io/你可以使用前或後鏡頭,而右側畫面就是模擬色覺障礙的畫面,由於模擬的演算法差異,不一定和真實的障礙體感相同。Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-15633505796199202682023-06-11T10:01:00.001+08:002023-06-11T10:01:23.804+08:00生物分類新玩法:互動卡片遊戲以前教學生生物分類單元的時候,我會叫學生自己寫一張一張的小卡片,上面寫上生物的名字,背後寫上分類。自己拿著卡片進行分類的練習,當然最好還可以在卡片上印上生物的圖片,這樣更能幫忙記憶。今年本來也打算這樣作,不過突發奇想,既然學生上課都在使用平板,我何不寫一個程式打造出這樣的界面呢?於是花了幾天時間不斷修改,打造出這系列的卡片遊戲了。分類系列分類遊戲連結畫面底下有生物的圖片和名稱,把生物拖曳到特定的分類框框裡,按下「檢查」之後,程式就會自動檢查是不是正確,而答錯的卡片自己會移動到框框外。由於卡片數量較多,所以有些卡片會藏在其他卡片之下,所以你可以按下「洗牌」讓卡片隨機移動出來。一開始作的是有圖片版本的,但後來想到有一些單元需要的是文字版本的,所以就把原本的遊戲改寫變成也能夠單純文字卡的,像是這種哪些物體用什麼顯微鏡觀察?生態系的角色生物間交互關係配對系列玩了一兩節課之後,我發現我又有別的需求Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-72771953684765821732023-06-01T14:37:00.001+08:002023-06-01T14:37:39.801+08:00狼與羊的食物鏈角色扮演桌遊先說結論,我非常推薦在生態課程中,進行這個桌遊遊戲。遊戲的原創是來自rika.com的產品食物連鎖シミュレーター需要的材料需要迴紋針、磁鐵和能當遮蔽物的石頭或木塊,其他的表格或底板,你可以從我分享的資料夾下載。草地底圖或是狼圖案都是AI生成的圖。https://drive.google.com/drive/folders/1vQFwR5iSTkkIlSUeEN6XbhVGfoOsZ1VZ?usp=sharing1. 迴紋針代表羊,磁鐵代表狼,積木是遮蔽物。2. 遮蔽物可以保護羊不被狼吃掉。 3. 一開始有10隻羊和2匹狼,每回合中,每匹狼只吃到1~2隻羊,下回合會這匹就會死亡。吃到3隻以上的羊,下回合會生1隻狼。4. 狼數目增加代表磁鐵出手數目增加。磁鐵吸到迴紋針,就代表狼吃到羊。5. 每回合結束後,計算留在場上的羊群數目,每2隻會生一隻。例如留下8隻,則明年多出4隻變成12隻Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-57499831326387623882023-06-01T14:03:00.001+08:002023-06-01T14:03:11.376+08:00土壤滲水程度的觀察課本原有一個跨科主題的實驗,主題是探討植物對水土保持的關係,本來實驗是讓學生栽種兩個盆栽,分別是有植物和沒有植物兩種情況,觀察澆水後從盆栽流出的水量和混濁程度。而我改成這樣的實驗,觀察不同植被情況「土壤的滲水程度」,這個實驗的發想是因為近幾年只要發生強降雨,學校裡某些特定地方就會積水不退,所以我們就直接模擬這個狀況,看看這些地點的土壤滲水程度有何不同。所需的材料只要杯子、直尺和一根塑膠透明管(兩邊都通的),說起這個管子還是有點歷史的,那可是12年前(民國100年)的國慶跨年煙火時,我在散場的地上一根一根撿起來的啊。實作流程很簡單,找到指定的地點之後,把管子平貼在土上,或是略插入土中,但必須確保管口不能傾斜。接下來倒水入管,紀錄一開始的水位高度,接下來每隔10秒紀錄一次水位高度,直到60秒或是水流光。我在校園裡找了四個地點,分別是(1)大樹下,植被數量少 (2)自然生長茂密的單子葉植被 (Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-60001869505925990642023-03-24T14:40:00.004+08:002023-03-24T14:40:32.320+08:00ABO血型和Aa生子代的scratch程式課本上在遺傳單元有一個活動,兩人一組,每人手上各握一個圍棋子, 由對方指定自己要哪一隻手裡的棋子,這代表著自己產生了哪種形式的配子。而另外一個人也會用同樣方式產生配子。接著將兩人的配子組合在一起,代表生了一個小孩。考量到這個活動的問題,所以我就用scratch寫了一個程式來做這個活動。學生人手一個平板,先選好自己的基因型,然後按下配子。程式就會自己隨機產生配子了。兩個人就可以用這樣組合出子代了。https://scratch.mit.edu/projects/818186334/fullscreen/我用這個程式帶了一個班之後,我想既然都做出配子了,何不乾脆自己一個人操作就可以生出一個子代呢,或是更多子代。於是第二版出現了https://scratch.mit.edu/projects/818855377/fullscreen/最左邊和最右邊代表兩邊親代的基因型,各選了兩個之後按下綠色Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-10674948272147110522023-03-20T15:29:00.003+08:002023-03-20T15:29:25.933+08:00喝下全糖珍珠奶茶的血糖變化 延續著組織葡萄糖飲食實驗,最後一天的就給了大杯、正常糖、珍珠紅茶拿鐵吧!根據業者網頁上的飲品標示:珍珠伯爵紅茶拿鐵 (正常糖) L 有426Kcal,35g糖。記得第一天作實驗時,我以為喝手搖飲,可以讓細胞長期都泡在糖水裡,結果看到數據後,完全不是這樣喔。比起一般的飲食,這杯喝下去之後,組織葡萄糖濃度上升的時間更短了,一般吃飯大約是20-30分鐘,手臂下皮膚開始偵測到葡萄糖濃度上升。但這杯下去之後,十分鐘內手臂皮膚就偵測到了。這十幾天的試驗中,葡萄糖濃度大約都是在餐後1小時到達峰值。而這杯的峰值比之前的飲食都來得高。和其他先吃碳水的飲食狀況類似,葡萄糖濃度也都是餐後3小時降回,而且都會比餐前的濃度還低。Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-32912709543562691602023-03-01T13:33:00.005+08:002023-03-01T13:33:39.209+08:00使用掃描式葡萄糖監測系統觀察組織葡萄糖濃度變化去年底買了一個掃描式葡萄糖監測系統,最近終於把它裝上身上,是一個貼在手臂後側的小圓盤,底下有一根小針插進皮膚,用電化學方法測量組織間液的葡萄糖狀態,是用手機App的NFC功能掃描得知數值。每次教血糖恆定的圖時,就一直很想要自己作一張自己的血糖恆定圖。雖然自己買了血糖機,但想到要每隔幾分鐘就插自己手指一下,就覺得有點痛,而且血糖機試紙一片就要十幾元,想到心更痛。每隔15分鐘測一次的話,連續測24小時的話,要96張試紙,這樣一天要將近2000元。而這個機器去年買的是2000元,今天查價漲到2200了,可以測14天,平均一天約150元。機器本身可以存放8小時數據,所以至少8小時要收一次數據,不然會遺失數據。看一下第一天的監測圖表1. 看起來似乎平時濃度超過100,但這機器本身存在誤差,實際數值要跟血糖機對照。後面幾天的數據一起看,平時大約是在100-110,但這不代表血糖就是這個數值就是了。2Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-48263133820412171302023-02-11T11:52:00.002+08:002023-02-11T11:52:13.464+08:00 脈搏感應器PPG的應用(7):脈搏的波形如何用來判斷血管硬化程度?這陣子用脈博感測器偵測到的不同人的脈搏波,可以看到不同的樣子,大致上有一個振幅比較大的波,後面伴隨著第二個波使用 PPG測量時,其交流成份來自動脈中血液體積的變化,其他如皮膚、骨骼、肌肉、靜脈血等並沒有交流成份(意思就是都不會變)。產生的波形的特徵點如下:兩個高峰為 Systolic Peak和 Diastolic Peak,兩峰之中的小山谷為 Dicrotic Notch來源:Photoplethysmogram Analysis and Applications: An Integrative Review脈搏波是數個波的疊加,由下圖可看見三個主要波第一個是主波峰(Percussion wave):心室收縮時血液造成的最大振幅波,此波上升速度受心輸出量、心室射血速度、動脈阻力和管壁彈性影響第二個是潮波(Tidal wave):是動脈內血液流動的逆向反射波,例如進入小動脈時的反射波,此Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-80688998095316763352023-02-09T13:37:00.005+08:002023-02-11T09:28:04.643+08:00脈搏感應器PPG的應用(6):心率變異性的頻域分析與pythnon程式影片說明心率變異性做頻域的分析,其中一個目的就是在評估自律神經的功能,而頻域分析最重要的工具就是使用FFT。而使用FFT做頻域分析有幾個限制:(1)數據點需要相同取樣頻率。假設每秒取樣一次,代表要知道該秒時,心跳的BPM是多少,但實際上不可能知道每秒時的BPM,因為你那秒不一定有心跳啊。所以這部分要進行interpolate插值,然後再重新取樣(resampling)那麼應該重新取樣成多少數據點呢?牽涉到FFT的下一個限制(2)在FFT的演算法中,需要用二的冪次個數據點來運算才會最有效率,如果超過要刪除,不夠的話就補零。(二的冪次如2、4、8、...)我看了幾篇論文都是用 7.11 Hz來重新取樣(google 7.11Hz HRV),我推測原因是這樣:每個量測時間段約5分鐘(300秒),取288 秒,用7.11Hz重新取樣,則可以得到 7.11 x 288 = 2047.68個數據點,至少有 Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-20594880402010673112023-02-07T16:00:00.000+08:002023-02-07T16:00:04.080+08:00脈搏感應器PPG的應用(5):心率變異性的時域分析既然一直說到心率變異性與自律神經的活性是有關係的,那麼怎麼量化呢?我在micro:bit裡頭也實作了兩個時域分析,只要按下A+B鍵就會將先前紀錄的脈搏資料作分析,算出SDNN和RMSSD脈搏與心輸出感測程式操作方法1.將程式傳入micro:bit之後,開啟Show Data觀看圖表2.確認閾值落在第一高峰之下,而不會碰到第二高峰。你可以按A和B調整閾值高低3.先按下A+B,它會先將之前資料做運算以及歸零,然後畫面會停止4.在按下A+B,圖表開始記錄目前的脈搏波形以及算出BPM5.大約3~5分鐘後,按下A+B,輸出會停止,就會看到剛剛那段時間的時域分析SDNNSDNN是兩個正常心跳之間間隔的標準差,單位是毫秒。此數值越高表示自律神經比較平衡NN是 normal-to-normal SDNN是 standard deviation of the NN intervalRMSSDRMSSD是Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-60361733193707697982023-02-07T11:01:00.002+08:002023-02-11T09:43:33.072+08:00脈搏感應器PPG的應用(4):不同生理狀況,脈搏怎麼變化讓我用一張簡圖說明一下這篇玩弄身體心搏變化的原理是什麼。在主動脈弓和頸動脈竇的血管壁有感壓受器,可以偵測血壓變化,把訊號傳入腦幹中的延腦。而延腦可以藉由副交感神經和交感神經去控制心臟搏動。簡化的過程如下。想知道更進一步的細節,可以再搜尋baroreflex看資料。這部影片的說明很不錯。 Baroreflex Regulation of Blood Pressure, Animation.感壓受器感受到血壓增加→中樞→心搏降低→血壓降低感壓受器感受到血壓降低→中樞→心搏增加→血壓增加中樞調控心搏快慢則是藉由交感和副交感神經來控制,例如要讓心搏增加,可以活化交感神經,或是降低副交感神經活性。身體因應體內或體外的隨時變化,由交感和副交感兩種自律神經不斷調控,因此心搏的每次搏動間隔(interbeat interval)都會有些差異,記得嗎?這叫心率變異性(heart rate Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-398021941538172802023-02-06T20:55:00.004+08:002023-02-07T14:51:12.182+08:00脈搏感應器PPG的應用(3):看見脈搏變化既然已經可以用脈搏計聽到脈搏的變化,那麼可不可以看到脈搏數目的變化呢?當然可以,效果就會這樣,分成兩個圖表,上面是脈搏波形,下面是脈搏數(BPM)的變化圖。程式我已經寫好了,就放在這裡。使用上唯一需要注意的是,盡量讓閾值落在第一高峰和第二高峰之間,程式會自動微調,但若突然大規模變動還是要自己調整,你可以按A增加閾值、按B降低閾值。脈搏與心輸出感測程式如果想要呈現長時間的資料,你可以縮小瀏覽器,按下【ctrl -】,若要放大則是【ctrl +】計算BPM的基礎其實我們每次心跳間隔並不是完全相同的。舉例來說,如果你的一分鐘心跳數是60下,這並不代表你每次心跳間隔就是1000毫秒,它可能是這次到下次的間隔是1010毫秒,下次到下下次是950毫秒...,在一分鐘內的時間內,一共搏動了60下。每次心跳間隔的時間稱為 Interbeat interval (IBI) ,如果是用ECG的波形來看,通常Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-6999954441508157182023-02-06T19:11:00.002+08:002023-02-06T19:11:19.398+08:00脈搏感應器PPG的應用(2):聽見心搏與脈搏的同步性在國中實驗裡,有個讓學生三人一組聽心音脈搏的實驗,假設A是被聽,B負責聽A的心搏,C負責感覺A的脈搏,聽完一段時間後寫下心搏和脈搏的數字。基於眾多原因,如沒聽到、沒摸到、沒同時算到...我的學生能回報出相同數字的極為少數,就算有也可能只是巧合而已。如何解決這樣的問題?第一個需要一個能聽心音的機器,並且放音出來,這個就唯一推薦胎音機了,就是我在這篇文章【超音波胎音機放送心音】所寫到的東西,買了十年了都是靠它來上課了解心音。那麼脈搏呢?過去我曾經用過那種手指搭在鏡頭上顯示脈搏的App,同時讓學生聽心音和看脈搏起伏,自從micro:bit推出內建喇叭的V2之後,我相當推薦自己做一個脈搏機會更好。首先如果是想看到脈搏,就寫這樣一個積木就可以。當然感測器的三個pin也要跟micro:bit相連感測器的 S 接到 Micro:bit 的 P1感測器的 G 接到 Micro:bit 的 Gnd感測器的Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-11855902882133912322023-02-06T18:34:00.003+08:002023-02-06T18:38:55.345+08:00脈搏感應器PPG的應用(1):PPG是什麼現在說到量心跳的方法,大家第一個想到的就是用智慧手表。其實智慧手錶量測的是脈搏,而其量測的方式為光電體積描記法 (Photoplethysmography),簡稱PPG。由wikipedia來看,這個字的plethysmos來自希臘,有填滿、變大的意思。即為用光偵測體積增加的情形並描繪出來。就如同我們透過一杯果汁看光源,當杯子的體積越大,裝的果汁越多,能夠透過的光線就越少。同樣的道理,如果站在跟光源同側去看果汁反射的光量,當果汁越大杯,反射的光就會越多。在這篇論文的研究結果,可以看到大約從510nm到900nm左右的波長光線都有相對高的反射比例,所以如果是作為偵測反射的光線,大概從綠光(~560nm),到近紅外(~810nm),都可能被使用。而又由於波長越長的紅外線或紅光能穿透到皮膚更深層的地方(可以從這篇看到一些圖表),所以也會使用紅光或紅外光作為穿透式的PPG使用。另外,由於血紅素和Unknownnoreply@blogger.comtag:blogger.com,1999:blog-11134296.post-31822657339420335542023-01-24T10:51:00.005+08:002023-01-24T10:51:32.423+08:00今年新年怎麼這麼早?農曆新年在哪天? 作這篇的資料探索,起自兩個疑惑1.今年的農曆過年怎麼特別早?學期剛結束沒幾天,立刻就過年了啊。2.過年這麼早,寒假不就變短了嗎?過年的時間和寒假的長度關係又是什麼?為了解決這個疑惑,我找到了python套件 zhdate,它可以直接輸出農曆和國曆的日期對照,然後我就畫出了這樣的圖。這張圖是把2000年到2100年的農曆新年在國曆的日期畫出來,色塊內是寒假的範圍(1/21~2/10),我想看看有哪些農曆新年會落在寒假內和外。縱座標的間隔是用19年的沙羅週期為間隔,可以看這週期之間的差異。在不考慮週末放假的情況時,我看見什麼?每個週期之中,新年落在寒假之外大概是6~7次,非常有效地增加了假期長度,有21天寒假加上6天年假。但是新年離寒假結束後如果太遠,像2015年的時候晚了一週,那就會變成下學期的一週拿到上學期末。這種情況會在2034年再發生一次,沒辦法,這就是沙羅週期。大約有Unknownnoreply@blogger.com