演算法的優化
1. 演算法優化的過程是學習思維的過程。學習數學實質上就是學習思維。也就是說數學教育的目的不僅僅是要讓學生掌握數學知識(包括計算技能),更重要的要讓學生學會數學地思維。演算法多樣化具有很大的教學價值,學生在探究演算法多樣化的過程中,培養了思維的靈活性,發展了學生的創造性。在認識演算法多樣化的教學價值的同時,我們也認識到不同演算法的思維價值是不相等的。要充分體現演算法多樣化的教育價值,教師就應該積極引導學生優化演算法,把優化演算法的過程看作是又一次發展學生思維、培養學生能力的機會,把優化演算法變成學生又一次主動建構的學習活動。讓學生在優化演算法的過程中,通過對各種演算法的比較和分析,進行評價,不僅評價其正確性——這樣做對嗎?而且評價其合理性——這樣做有道理嗎?還要評價其科學性——這樣做是最好的嗎?這樣的優化過程,對學生思維品質的提高無疑是十分有用的,學生在討論、交流和反思的擇優過程中逐步學會「多中擇優,優中擇簡」的數學思想方法。教師在引導學生演算法優化的過程中,幫助學生梳理思維過程,總結學習方法,養成思維習慣,形成學習能力,長此以往學生的思維品質一定能得到很大的提高。2. 在演算法優化的過程中培養學生演算法優化的意識和習慣。意識是行動的向導,有些學生因為思維的惰性而表現出演算法單一的狀態。明明自己的演算法很繁瑣,但是卻不願動腦做深入思考,僅僅滿足於能算出結果就行。要提高學生的思維水平,我們就應該有意識的激發學生思維和生活的聯系,幫助他們去除學生思維的惰性,鼓勵他們從多個角度去思考問題,然後擇優解決;鼓勵他們不能僅僅只關注於自己的演算法,還要認真傾聽他人的思考、汲取他人的長處;引導他們去感受各種不同方法的之間聯系和合理性,引導他們去感受到數學學科本身所特有的簡潔性。再演算法優化的過程中就是要讓學生感受計算方法提煉的過程,體會其中的數學思想方法,更在於讓學生思維碰撞,並形成切合學生個人實際的計算方法,從中培養學生的數學意識,使學生能自覺地運用數學思想方法來分析事物,解決問題。這樣的過程不僅是對知識技能的一種掌握和鞏固,而且可以使學生的思維更開闊、更深刻。3. 演算法優化是學生個體學習、體驗感悟、加深理解的過程。演算法多樣化是每一個學生經過自己獨立的思考和探索,各自提出的方法,從而在群體中出現了許多種演算法。因此,演算法多樣化是群體學習能力的表現,是學生集體的一題多解,而不是學生個體的多種演算法。而演算法的優化是讓學生在群體比較的過程中優化,通過交流各自得演算法,學生可以互相借鑒,互相吸收,互相補充,在個體感悟的前提下實施優化。因為優化是學生對知識結構的再構建過程,是發自學生內心的行為和自主的活動。但是,在實施演算法最優化教學時應給學生留下一定的探索空間,以及一個逐漸感悟的過程。讓學生在探索中感悟,在比較中感悟,在選擇中感悟。這樣,才利於發展學生獨立思考能力和創造能力。4. 優化演算法也是學生後繼學習的需要。小學數學是整個數學體系的基礎,是一個有著嚴密邏輯關系的子系統。演算法教學是小學數學教學的一部分,它不是一個孤立的教學點。從某一教學內容來說,也許沒有哪一種演算法是最好的、最優的,但從演算法教學的整個系統來看,必然有一種方法是最好的、最優的,是學生後繼學習所必需掌握的。在演算法多樣化的過程中,當學生提出各種演算法後,教師要及時引導學生進行比較和分析,在比較和分析的過程中感受不同策略的特點,領悟不同方法的算理,分析不同方法的優劣,做出合理的評價,從而選擇具有普遍意義的、簡捷的、並有利於後繼學習的最優方法。5. 優化也是數學學科發展的動力。數學是一門基礎學科,是一門工具學科,它的應用十分廣泛。數學之所以有如此廣泛的應用,就是因為數學總是要求人們不斷尋求使問題獲得解決的捷徑,在眾多復雜的問題中,不斷尋找最優、最簡捷的解決問題的方法;就是因為在每門學科的研究中,應用了數學方法後,其研究過程得到優化,提高了研究的效率和質量。計算是數學的主要內容,演算法的優化當然也不例外。所以數學的廣泛應用全得益於優化,優化是數學的靈魂。因此,數學的發展過程就是一個不斷優化的過程,它的每一個成果都是後人不斷優化前人研究成果的結果。優化是數學的精髓,是數學發展不竭的動力,數學就是在不斷優化的過程中得到發展的。
② 演算法優化的意義
演算法優化的意義:
一般來說,演算法優化是進行網站建設或者是數據模型建設時,常用的一種優化模式。演算法優化的目的和意義在於:提升網站的面向能力、圖片的展現能力、以及提升讀者的便利性。
優化演算法有很多,關鍵是針對不同的優化問題,例如可行解變數的取值(連續還是離散)、目標函數和約束條件的復雜程度(線性還是非線性)等,應用不同的演算法。
對於連續和線性等較簡單的問題,可以選擇一些經典演算法,如梯度、矩陣、乘數、單純形法、梯度下降法等,而這些也是演算法優化和另貓電商中比較常見的。而對於更復雜的問題,則可考慮用一些智能優化演算法,如遺傳演算法和蟻群演算法,此外還包括模擬、禁忌搜索、粒子群演算法等。
③ 優化演算法是什麼
智能優化演算法是一種啟發式優化演算法,包括遺傳演算法、蟻群演算法、禁忌搜索演算法、模擬退火演算法、粒子群演算法等。·智能優化演算法一般是針對具體問題設計相關的演算法,理論要求弱,技術性強。一般,我們會把智能演算法與最優化演算法進行比較,相比之下,智能演算法速度快,應用性強。
群體智能優化演算法是一類基於概率的隨機搜索進化演算法,各個演算法之間存在結構、研究內容、計算方法等具有較大的相似性。
各個群體智能演算法之間最大不同在於演算法更新規則上,有基於模擬群居生物運動長更新的(如PSO,AFSA與SFLA),也有根據某種演算法機理設置更新規則(如ACO)。
(3)演算法的優化擴展閱讀:
優化演算法有很多,關鍵是針對不同的優化問題,例如可行解變數的取值(連續還是離散)、目標函數和約束條件的復雜程度(線性還是非線性)等,應用不同的演算法。 對於連續和線性等較簡單的問題,可以選擇一些經典演算法,例如梯度、Hessian 矩陣、拉格朗日乘數、單純形法、梯度下降法等;而對於更復雜的問題,則可考慮用一些智能優化演算法。
④ 優化演算法是什麼呢
優化演算法是指對演算法的有關性能進行優化,如時間復雜度、空間復雜度、正確性、健壯性。
大數據時代到來,演算法要處理數據的數量級也越來越大以及處理問題的場景千變萬化。為了增強演算法的處理問題的能力,對演算法進行優化是必不可少的。演算法優化一般是對演算法結構和收斂性進行優化。
同一問題可用不同演算法解決,而一個演算法的質量優劣將影響到演算法乃至程序的效率。演算法分析的目的在於選擇合適演算法和改進演算法。一個演算法的評價主要從時間復雜度和空間復雜度來考慮。
遺傳演算法
遺傳演算法也是受自然科學的啟發。這類演算法的運行過程是先隨機生成一組解,稱之為種群。在優化過程中的每一步,演算法會計算整個種群的成本函數,從而得到一個有關題解的排序,在對題解排序之後,一個新的種群----稱之為下一代就被創建出來了。首先,我們將當前種群中位於最頂端的題解加入其所在的新種群中,稱之為精英選拔法。新種群中的餘下部分是由修改最優解後形成的全新解組成。
常用的有兩種修改題解的方法。其中一種稱為變異,其做法是對一個既有解進行微小的、簡單的、隨機的改變;修改題解的另一種方法稱為交叉或配對,這種方法是選取最優解種的兩個解,然後將它們按某種方式進行組合。爾後,這一過程會一直重復進行,直到達到指定的迭代次數,或者連續經過數代後題解都沒有改善時停止。
⑤ 優化演算法有哪些
你好,優化演算法有很多,關鍵是針對不同的優化問題,例如可行解變數的取值(連續還是離散)、目標函數和約束條件的復雜程度(線性還是非線性)等,應用不同的演算法。
對於連續和線性等較簡單的問題,可以選擇一些經典演算法,例如梯度、Hessian
矩陣、拉格朗日乘數、單純形法、梯度下降法等;而對於更復雜的問題,則可考慮用一些智能優化演算法,例如你所提到的遺傳演算法和蟻群演算法,此外還包括模擬退火、禁忌搜索、粒子群演算法等。
這是我對優化演算法的初步認識,供你參考。有興趣的話,可以看一下維基網路。
⑥ 演算法實現函數優化是什麼意思
比如給一個函數 f(x1,x2)=x1^2+x2^2,求這個函數最小數值。。。
數學上,我們一般都是求偏導,然後一堆的,但是演算法上,我們只要使用梯度下降,幾次迭代就可以解決問題。。。
⑦ 什麼叫演算法優化
簡單的說就是讓演算法更合理,速度更快
⑧ 在教學中怎樣進行演算法優化
1、合理把握優化時機,引發學生思維震動。
當學生呈現多種演算法後,如果不及時地進行優化,學生的思維只能在原有的低水平上簡單重復。因此,在鼓勵學生敢於發表意見、堅持己見的同時,更應該引導學生通過優化而自覺地放棄自己繁雜的、低層次的演算法。只有當學生具備了這種優化意識,才能使自己的思維水平不斷提升。演算法優化應該是學生不斷反思,不斷完善自身認知結構,不斷發展的過程。
(1) 根據學生原有知識量、認知能力、學習習慣和所處年級把握優化時機。
對於高年級學生,隨著知識量的增加和接受知識能力的逐步加強,養成了認真聽、認真思考的良好學習習慣,學生會主動地聽取他人演算法並加以分析,達到理解的程度,此時就應即時優化。
(2) 依據教學目標把握優化時機。
如果是以掌握某種演算法為主要教學目標的課,如「小數乘小數」是要求學生掌握用列豎式的方法計算為主要目標的,新授課就必須優化。
(3) 依據教學方法把握優化時機。
當學生說了一種演算法後,教師馬上追問「你們聽(看)懂了嗎?」「誰再說一說?」當一位學生說後,教師再次科學地重復學生的演算法。通過這樣三個層次扎實有效的教學,一般來說一個智力正常的學生都能理解,在時機這樣成熟的情況下,就應即使優化。
(4) 根據教學內容把握優化時機。
如果教學內容難度較大,演算法比較復雜,大部分學生一時難以理解他人的演算法,此時就不應優化,反之,就應及時優化。
(5) 根據演算法的層次性把握優化時機。
如果幾種演算法屬於同一思維層次的就毋須優化,如果幾種演算法屬不同思維層次的就必須優化。
⑨ 求演算法優化
int abc = 0;//考慮全零的話要從零開始
int bcde = 0;
int d = 0;
while (abc < 1000)
{
for (d=0;d<9;d++)
{
if (abc/100*d>10)
{
//abc的最高位和d相乘不能進位,與樓上原理相同
break;
}
bcde = abc*(d*10+abc/100);
if ((bcde/1000 == (abc/10)%10)&&((bcde%1000)/100 == abc%10)&&((bcde%100)/10 == d))
{
printf("%03d*%02d=%04d\n",abc,d*10+abc/100,bcde);
}
}
abc++;
}
⑩ 傳統優化演算法和現代優化演算法包括哪些.區別是什麼
1. 傳統優化演算法一般是針對結構化的問題,有較為明確的問題和條件描述,如線性規劃,二次規劃,整數規劃,混合規劃,帶約束和不帶約束條件等,即有清晰的結構信息;而智能優化演算法一般針對的是較為普適的問題描述,普遍比較缺乏結構信息。
2. 傳統優化演算法不少都屬於凸優化范疇,有唯一明確的全局最優點;而智能優化演算法針對的絕大多數是多極值問題,如何防止陷入局部最優而盡可能找到全局最優是採納智能優化演算法的根本原因:對於單極值問題,傳統演算法大部分時候已足夠好,而智能演算法沒有任何優勢;對多極值問題,智能優化演算法通過其有效設計可以在跳出局部最優和收斂到一個點之間有個較好的平衡,從而實現找到全局最優點,但有的時候局部最優也是可接受的,所以傳統演算法也有很大應用空間和針對特殊結構的改進可能。
3. 傳統優化演算法一般是確定性演算法,有固定的結構和參數,計算復雜度和收斂性可做理論分析;智能優化演算法大多屬於啟發性演算法,能定性分析卻難定量證明,且大多數演算法基於隨機特性,其收斂性一般是概率意義上的,實際性能不可控,往往收斂速度也比較慢,計算復雜度較高。