遺傳算法改進(jìn)及經(jīng)典算法應(yīng)用教學(xué)課件

時間反復(fù)無常，鼓著翅膀飛逝遺傳算法改進(jìn)及經(jīng)典算法應(yīng)用PPT..遺傳算法改進(jìn)及經(jīng)典算法應(yīng)用PPT..時間反復(fù)無常，鼓著翅膀飛逝遺傳算法改進(jìn)及經(jīng)典算法應(yīng)用PPT..遺傳算法原理一段玉帥馬聰聰舒豪杰主要內(nèi)容遺傳算法概述遺傳算法基本原理遺傳算法改進(jìn)遺傳算法的應(yīng)用及一些問題一、農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對電腦的熟悉程度隨著信息時代的到來，電腦逐漸滲透到人類社會生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，尤其是家庭電腦的普及，給廣大中小農(nóng)村中學(xué)學(xué)生會帶來多大影響呢？而農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對電腦的熟悉程度將會影響到現(xiàn)代教育技術(shù)的研究和發(fā)展，我們首先就此問題進(jìn)行了調(diào)查。農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對電腦熟悉程度調(diào)查通過分析以上結(jié)果，我們可以得出幾點(diǎn)體會：1.雖然電腦正以驚人的速率占領(lǐng)家庭和學(xué)校教育市場，但大部分農(nóng)村中學(xué)學(xué)生仍對電腦處于不太熟悉狀態(tài)，農(nóng)村中學(xué)學(xué)生接觸電腦的機(jī)會仍是有限的，可以推斷大部分農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對現(xiàn)代教育技術(shù)的了解也是較少的。現(xiàn)在的農(nóng)村中農(nóng)村中學(xué)學(xué)生是二十一世紀(jì)社會的建設(shè)者，面臨以信息技術(shù)應(yīng)用為代表的信息科技時代，廣大農(nóng)村中學(xué)學(xué)生這種對電腦的熟悉程度是令人擔(dān)憂的。2.不同性別的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對這個問題差異性顯著，男生中熟悉電腦并經(jīng)常使用的人數(shù)要多于同類女生；大部分女生都不太熟悉電腦，這與男、女農(nóng)村中學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)心理、智力發(fā)展特點(diǎn)有關(guān)。二、農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對農(nóng)村中學(xué)信息技術(shù)的態(tài)度現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)入農(nóng)村中學(xué)化學(xué)課堂是近幾年教學(xué)改革的成果，農(nóng)村中學(xué)學(xué)生如何看待這種新的教學(xué)方式，是積極的態(tài)度還是持猶豫和懷疑，這直接關(guān)系到在現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)中是否能充分調(diào)動農(nóng)村中學(xué)學(xué)生的積極性。對于曾經(jīng)參與和未參與過信息技術(shù)教學(xué)的兩類農(nóng)村中學(xué)學(xué)生我們分別做了調(diào)查。農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對化學(xué)課堂教學(xué)中使用現(xiàn)代教育技術(shù)的態(tài)度1.有70%以上的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為農(nóng)村中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中適合使用信息技術(shù)輔助。我們可以推斷認(rèn)為，大部分農(nóng)村中學(xué)學(xué)生無論是否參與過信息技術(shù)教學(xué)，在本體意識上對其都持有積極的態(tài)度，而現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)過程會對農(nóng)村中學(xué)學(xué)生這種積極態(tài)度的形成和穩(wěn)定起到促進(jìn)作用。2.對比現(xiàn)代教育技術(shù)化學(xué)教學(xué)與一般化學(xué)教學(xué)的效果，有67.3%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為更好，說明了多數(shù)農(nóng)村中學(xué)學(xué)生肯定了現(xiàn)代教育技術(shù)化學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢；但也有近33%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為一般甚至不好，說明現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)仍有待進(jìn)一步研究和實(shí)踐，如何突出它的優(yōu)勢，輔助化學(xué)課堂教學(xué)，確實(shí)起到提高教學(xué)質(zhì)量的作用。使用信息技術(shù)的化學(xué)課與一般化學(xué)課比較調(diào)查3.化學(xué)課堂教學(xué)是否還使用現(xiàn)代教育技術(shù)，大部分農(nóng)村中學(xué)學(xué)生持贊同態(tài)度，說明了大多數(shù)農(nóng)村中學(xué)學(xué)生希望信息技術(shù)繼續(xù)發(fā)展完善。也有近34%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生持無所謂甚至反對的意見，這需要具體分析原因，努力改進(jìn)信息技術(shù)中的不足才能使其轉(zhuǎn)變態(tài)度。三、農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對農(nóng)村中學(xué)信息技術(shù)作用的認(rèn)識多媒體信息技術(shù)作為一種輔助手段進(jìn)入農(nóng)村中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)，其“輔助”作用究竟表現(xiàn)在哪些方面？如何在課堂上充分發(fā)揮它的“輔助”功能？我們就此問題對農(nóng)村中學(xué)學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查，希望通過了解農(nóng)村中學(xué)學(xué)生的感受，幫助教師對現(xiàn)代教育技術(shù)的作用形成較客觀的認(rèn)識。農(nóng)村中學(xué)學(xué)生對化學(xué)課堂使用信息技術(shù)作用的認(rèn)識調(diào)查在這項(xiàng)調(diào)查中，我們列了十二個選項(xiàng)，其中既有積極作用，也有消極作用，調(diào)查結(jié)果表明：1.大部分農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)同現(xiàn)代教育技術(shù)的積極作用，其中有81.3%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為能用動畫的畫面幫助理解物質(zhì)的微觀變化；76.2%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為可以提高化學(xué)學(xué)習(xí)興趣、集中注意力、上課不累；70%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生通過信息技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)錄像，更清楚地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；60%以上的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為可以利用信息技術(shù)軟件重復(fù)演示過的實(shí)驗(yàn)，用信息技術(shù)和大屏幕展示重點(diǎn)知識省時、清楚，使所學(xué)的知識增多，記憶效果好。教師應(yīng)充分利用這些現(xiàn)代教育技術(shù)化學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。2.有44.4%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生認(rèn)為用信息技術(shù)上課能多做練習(xí)，鞏固知識，但也有19%農(nóng)村中學(xué)學(xué)生持有反對意見，認(rèn)為上課用信息技術(shù)做習(xí)題效果不好。說明信息技術(shù)軟件雖然能提供大量的習(xí)題和多種表現(xiàn)形式，但如果將其作為“題海戰(zhàn)術(shù)”的工具是不受普遍歡迎的。因此利用信息技術(shù)做課堂練習(xí)，還應(yīng)符合農(nóng)村中學(xué)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，重點(diǎn)研究習(xí)題的質(zhì)量而不是數(shù)量。3.只有20.6%的農(nóng)村中學(xué)學(xué)生選擇了“用信息技術(shù)展現(xiàn)知識可代替老師的講解”，說明大部分農(nóng)村中學(xué)學(xué)生注重教師的主導(dǎo)作用，對信息技術(shù)的輔助作用有正確的理解，他們不贊同教師作為“放映員”，農(nóng)村中學(xué)學(xué)生作為“觀眾”，整堂課都由信息技術(shù)代替教師進(jìn)行講解、實(shí)驗(yàn)、提問的化學(xué)課堂，這種教學(xué)方式應(yīng)被淘汰。在素質(zhì)教育的背景下，初中音樂欣賞教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生良好的音樂素養(yǎng)，還可以提高學(xué)生的審美情趣，對于學(xué)生的健康成長有著重要影響?；咏虒W(xué)模式在初中音樂欣賞課堂上的應(yīng)用，構(gòu)建和諧的師生關(guān)系，使學(xué)生在一種輕松愉悅的教學(xué)氛圍中，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，學(xué)習(xí)大量的音樂知識，不斷提高綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)德智體美勞的全面發(fā)展。一、初中音樂欣賞課互動教學(xué)的重要原則1.主體性原則初中音樂欣賞課互動教學(xué)要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位，尊重學(xué)生的想法和觀點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生的主體性非智力因素作用。首先，教師要相信學(xué)生的主體能力，大膽放手讓學(xué)生去自由發(fā)揮，徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的專制作風(fēng)和教學(xué)觀念，真正認(rèn)識到學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體。其次，掌握學(xué)生主體性的內(nèi)容和形式，在初中音樂課堂中，發(fā)揮學(xué)生主體性的方式有很多，學(xué)生可以主動和自覺地進(jìn)行音樂欣賞學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中自主創(chuàng)新、訓(xùn)練和探索，教師要充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，開展豐富多彩的音樂欣賞教學(xué)活動。最后，激發(fā)學(xué)生的主體意識，學(xué)生的主體意識主要分為動力系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，動力系統(tǒng)主要由學(xué)生的非智力因素組成，這些非智力因素能夠維護(hù)和激發(fā)學(xué)生的主體活動意識，操作系統(tǒng)主要由學(xué)生的智力因素組成，通過運(yùn)用、記憶、概括、感知客體，開展和參與多種主體活動。2.活動性原則在初中音樂欣賞課互動教學(xué)過程中，教師要精心設(shè)計(jì)活動內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠積極主動地動腦、動耳、動眼、動口、動手，自主去行動，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境，促使學(xué)生積極開展自主學(xué)習(xí)活動。首先要結(jié)合音樂欣賞課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)整個教學(xué)互動的形式和層次，為學(xué)生提供廣闊的能動空間，其次促進(jìn)學(xué)生之間的互動交流，運(yùn)用多種方式激勵和引發(fā)學(xué)生積極主動參與教學(xué)活動，使學(xué)生相互促進(jìn)、相互影響、共同發(fā)展。3.民主性原則初中音樂欣賞互動教學(xué)課堂，要充分體現(xiàn)師生之間和諧平等的關(guān)系，堅(jiān)持民主性的原則，教師要鼓勵學(xué)生積極地表達(dá)自己的想法和觀點(diǎn)，尊重學(xué)生的個性化意見，給予學(xué)生參與教學(xué)活動展示自己能力的機(jī)會，注重學(xué)生在文化基礎(chǔ)、認(rèn)知能力、心理特征等方面的差異，重視培養(yǎng)學(xué)生信念、動機(jī)、意志、情感等人格因素，營造和諧、民主、自由的音樂教學(xué)氛圍，通過教師和學(xué)生之間的積極互動和相互合作，推動學(xué)生的全面發(fā)展。4.開放性原則初中音樂欣賞互動教學(xué)課堂要堅(jiān)持開放性原則，結(jié)合音樂的發(fā)展和變化，開展具有現(xiàn)實(shí)意義的課堂教學(xué)，一方面，在初中音樂欣賞課堂中，教師要積極運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的音樂興趣，引導(dǎo)學(xué)生不斷去發(fā)現(xiàn)、探索、認(rèn)知和理解，調(diào)動學(xué)生表現(xiàn)自我的欲望。另一方面，充分利用音樂教學(xué)和其他學(xué)科之間的聯(lián)系，形成生生之間、師生之間的和諧互動交流。二、初中音樂欣賞互動教學(xué)模式應(yīng)用1.問題探究互動教學(xué)模式在初中音樂欣賞課堂中利用問題探究的互動教學(xué)模式，在教學(xué)過程中，教師和學(xué)生共同創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境，引發(fā)和挖掘?qū)W生的想法和疑問，提出相應(yīng)的問題或者假設(shè)，學(xué)生可以以個人或者小組的形式，積極參與問題探究。通過問題探究，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī)，促進(jìn)學(xué)生正確認(rèn)識問題、全方位多角度探究，形成良好的價值取向和個性品質(zhì)。例如，在初中音樂欣賞課《彩色的中國》教學(xué)過程中，教師和學(xué)生積極地進(jìn)行互動，教師首先提出課堂導(dǎo)入的問題：《彩色的中國》描繪了怎樣的情景？然后為學(xué)生播放音樂，在欣賞過程中，指導(dǎo)學(xué)生注意傾聽音樂的情感變化和歌詞內(nèi)容，發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，感受作者是在怎樣的情境中創(chuàng)造出了這樣的音樂，然后邀請學(xué)生談?wù)勛约旱南敕ê陀^點(diǎn)。接著進(jìn)入下一個問題探究階段，該音樂表達(dá)了作者怎樣的愛國情懷？教師可以為學(xué)生講述音樂背景知識，啟發(fā)學(xué)生的音樂思維，在音樂欣賞中，幫助學(xué)生樹立正確的價值取向，培養(yǎng)學(xué)生的音樂情趣。2.課堂討論的互動教學(xué)模式教師講解學(xué)生聽講早已成為音樂欣賞課程主要的教學(xué)模式，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使教師成為音樂教學(xué)活動的主體，教師完全根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和想法安排教學(xué)計(jì)劃，很少考慮學(xué)生的想法和意見，很大程度上抑制了學(xué)生的興趣，學(xué)生很少有機(jī)會展示和表現(xiàn)自己。為了提高初中音樂欣賞課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，可以采用課堂討論的互動教學(xué)模式，使每一個學(xué)生都能參與到音樂欣賞教學(xué)活動中來，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。例如，在初中音樂欣賞課程《在希望的田野上》教學(xué)中，教師精心準(zhǔn)備教學(xué)課件，提出教學(xué)問題：音樂中表現(xiàn)了怎樣的場景，出現(xiàn)了哪些事物？歌曲表現(xiàn)了怎樣的情感？然后給學(xué)生們一段欣賞音樂的時間，讓學(xué)生們自己體會和感悟音樂，激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，認(rèn)真傾聽和感悟音樂的魅力。最后，教師組織學(xué)生開展課堂討論，學(xué)生可以以個人或者小組的形式參與課堂討論，積極發(fā)表自己的想法和觀點(diǎn)，在這個過程中，教師要耐心地和學(xué)生進(jìn)行溝通交流，即使一些學(xué)生的想法和觀點(diǎn)比較簡單幼稚，教師也要充分尊重學(xué)生的個體差異，不能傷害學(xué)生的自尊心，注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和批判思維，全面了解學(xué)生的想法和觀點(diǎn)，結(jié)合音樂背景，有針對性地進(jìn)行指導(dǎo)和教育，講解重點(diǎn)的音樂專業(yè)知識。課堂討論的互動教學(xué)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的個性化品質(zhì)，有利于發(fā)展學(xué)生主動探究、獨(dú)立思考、堅(jiān)持真理、敢想敢說的性格。3.小組合作學(xué)習(xí)的互動教學(xué)模式小組合作學(xué)習(xí)是一種重要的課堂教學(xué)形式，在初中音樂欣賞課程教學(xué)中應(yīng)用小組合作學(xué)習(xí)的互動教學(xué)模式，積極開展有指導(dǎo)、有組織的互幫、互學(xué)、互教活動，突出學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生之間的溝通交流，加深對音樂知識的體會和理解，培養(yǎng)學(xué)生良好的人際交往能力，加深學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和教師之間的感情。例如，在初中音樂欣賞課程《金色的秋天》教學(xué)中，教師可以將全班學(xué)生分成幾個合作學(xué)習(xí)小組，教師布置教學(xué)課題：音樂中主要使用了哪些樂器？音樂表達(dá)了作者怎樣的情感？描述一下金色秋天的景象。合作學(xué)習(xí)小組成員共同完成教學(xué)課題，學(xué)生在合作學(xué)習(xí)小組中，自由發(fā)表自己的想法和觀點(diǎn)，掌握其他小組成員的想法，最后選出一名學(xué)生總結(jié)小組成員的主要觀點(diǎn)。在小組合作學(xué)習(xí)的互動教學(xué)模式中，教師作為指導(dǎo)者和輔助者，學(xué)生是教學(xué)活動的主體，在自由輕松的氛圍中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高音樂欣賞教學(xué)的質(zhì)量和水平。結(jié)束語初中音樂欣賞課程對于培養(yǎng)學(xué)生的音樂素養(yǎng)和審美情趣有重要作用，在音樂欣賞課程教學(xué)中，教師要加強(qiáng)和學(xué)生之間的互動交流，堅(jiān)持互動教學(xué)的重要原則，積極開展豐富多彩的互動教學(xué)活動，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，推動學(xué)生全面發(fā)展。遺傳算法原理一段玉帥馬聰聰舒豪杰主要內(nèi)容遺傳算法概述遺傳算法基本原理遺傳算法改進(jìn)遺傳算法的應(yīng)用及一些問題遺傳算法概述1、優(yōu)化方法傳統(tǒng)的優(yōu)化方法(局部優(yōu)化)共軛梯度法、擬牛頓法、單純形方法全局優(yōu)化方法GA、漫步法(RandomWalk)、模擬退火法遺傳算法(GA)遺傳算法是模擬在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn)化過程而形成的一種全適應(yīng)概率搜索算法2、遺傳算法優(yōu)點(diǎn)遺傳算法(GA)模擬自然選擇和自然遺傳過程中發(fā)生的繁殖、交叉和基因突變現(xiàn)象,在每次迭代中都保留一組候選解,并按某種指標(biāo)從解群中選取較優(yōu)的個體,利用遺傳算子(選擇交叉和變異)對這些個體進(jìn)行組合,產(chǎn)生新一代的候選解群,重復(fù)此過程,直到滿足某種收斂指標(biāo)為止。其遺傳進(jìn)化操作過程簡單,容易理解GA流程問趨的初始(倏逸)解丁編碼成染色體(向量〕確定種群P(t)計(jì)算各染色體的逕應(yīng)度種群P(t種群P(t+1)通過遺傳運(yùn)算存優(yōu)去劣種群P(t+1什群滿足預(yù)定標(biāo)解碼染色休問題解答空間1、基本思想模擬自然界優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化現(xiàn)象,把搜索空間映射為遺傳空間,把可能的解編碼成一個向量—一染色體,向量的每個元素稱為基因。通過不斷計(jì)算各染色體的適應(yīng)值,選擇最好的染色體,獲得最優(yōu)解。2、遺傳算法的基本運(yùn)算(1)選擇運(yùn)算(2)交換操作(3)變異Q選擇運(yùn)算從舊的種群中選擇適應(yīng)度高的染色體,放入匹配集(緩沖區(qū)),為以后染色體交換、變異,產(chǎn)生新的染色體作準(zhǔn)備選擇方法—一適應(yīng)度比例法(轉(zhuǎn)輪法)某染色體被選的概率:P。Pf(xf(x;)x;為種群中第i個染色體,f(xi)為第i個染色體的適應(yīng)度值1)計(jì)算各染色體適應(yīng)度值2)累計(jì)所有染色體適應(yīng)度值,記錄中間累加值Smid和最后累加值sum=∑f(xi腺3)產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)M,0(N(sum4)選擇對應(yīng)中間累加值S-mid的第一個染色體進(jìn)入交換集5)重復(fù)(3)和(4),直到獲得足夠的染色體。舉例1.具有6個染色體的二進(jìn)制編碼、適應(yīng)度值、P累計(jì)值染色體的適應(yīng)度和所占的比例色體適應(yīng)度值所比例累計(jì)011100000010001I00124816用轉(zhuǎn)輪方法進(jìn)行選擇染色體被選的概率