下载文档原格式
SHANXI EDUCATION盂县第三实验小学：一场基于教育信息化建构的教研探索文郭瑞祺郭润芳党的十九大以来，我国教育信息化发展进入新的历史阶段。
盂县第三实验小学摸着石头过河，在全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0的引导下，持续探索信息技术与教育教学深度融合的路径。
学校紧紧围绕“整校推进”的核心理念，创新培训机制，逐级开展教育信息化建构的研修实践。
一、立足三年目标，擘画蓝图第三实验小学是几所农村小学合并转型而成的一所学校。
几年来我们守正创新、争优创特，成功跻身第二届全国文明校园之列。
在教育教学的创新发展方面，我们确立了“建设数字化校园，推进教育信息化发展”的战略目标，形成“全面推进信息化办公，全员提升信息化素养，全力构建信息化校园”的“三全”发展模式。
根据《全国中小学教师信息技术应用能力提升工程2.0整校推进实施指南》（下称《指南》），我校建构了“学用结合”的校本培训模式，着力推进技术创新课堂，以信息技术与学科教学的深度创新融合为抓手，以多位一体的精准测评体系等教育信息技术发展新机制，全面推进信息技术与教育、教学、教研、管理和服务的深度融合，实现学校信息化教育教学的创新发展。
我们设立“三年一贯”目标，努力向着构建“智慧数字校园生态”砥砺前行。
第一年，强化教师队伍信息化能力的培养和实践。
坚持面向全员，突出核心骨干教师，全面落实信息化教学研修目标，全面提升教师信息化专业素养。
第二年，逐步加强学校的信息化应用，强化信息化资源管理和建设。
以应用驱动教与学的信息化发展，全面提升教师与学生的信息化应用能力，实现信息技术与课堂教学的深度融合，促进学校的信息化教学应用达到常态化和优质化，实现师生信息技术的互动。
第三年，进一步提高学校信息化管理的质量和水平，创造条件开展“智慧校园”建设，使管理、教学、教研、培训实现“一条龙”发展，全面推进教育教学智能化、品质化。
二、夯实保障措施，细化落实学校的信息化发展重在落实，更重在务实落地。
现代科学技术概论提纲第二章1.现代物理学包括狭义相对论、广义相对论、量子力学与基本粒子理论。
2.两朵乌云：第一朵是黑体辐射问题；第二朵是关于光速的迈克耳逊-莫雷实验。
3.牛顿力学把绝对空间做匀速直线运动的参照系称为“惯性系”。
4.爱因斯坦采取的态度是：先确定宇宙中相互联系的基本过程——光速，这是一个宇宙常数，然后定义异地时间。
5.时间间隔与空间距离的相对性：两事件的时间间隔相对性、空间距离的相对性。
6.广义相对性原理：惯性系与非惯性系不可区分。
7.等效原理：引力质量与惯性质量无法区分。
8.英国物理学家汤姆逊把广义相对论称作为人类历史上最伟大的成就之一，一方面是由于这个理论的立论基础如此简单与完美，另一方面是因为它引起了人类思想的全面变革。
9.霍金与广义相对论：他被认为当代最重要的广义相对论专家和宇宙论家，被称为在世的最伟大的科学家。
10.霍金代表作《时间简史》11.黑洞面积：随时间增加，面积不变12.相对论的意义（论述）13.如果说迈克耳逊-莫雷实践等引起的光速之谜导致了相对论的提出，那么，关于黑体辐射的“紫外灾难”则导致了量子力学的创建14.所谓“绝对黑体”指的是百分之百吸收照射到其上的物体15.绝对黑体内高于某一频率的无限多的驻波，其能量总和将必然是无限的！这就是著名的“紫外灾难”16.老三论：世界系统结构的科学（解释名词）●信息概念与信息论●“可能性空间”与控制论●整体性与系统论17.申农的“最小努力量原理”——人们总是力图用最小的力量来完成既定事件18.传播信息的通道称为信道。
某一信道1秒内能够通过的信息量（比特）是信道的传播速率，称比特率19.用信息论的观点来分析事物、理解事物和改造事物的方法，称为“信息方法”20.控制论的最基本的思想要素是“可能性空间”。
维纳—“可能性空间”21.负反馈（课本71页图）22.“新三论”又称“自组织理论”23.耗散结构理论—普利高津、哈肯的协同学理论、艾根的超循环理论。
设计方案书目录第一章酒店智能客房控制系统........................ 错误!未指定书签。
系统概述.......................................... 错误!未指定书签。
系统特点.......................................... 错误!未指定书签。
第二章系统功能. (6)1、系统功能表 (6)2、组网方式 (7)3、系统扩展 (8)4、网络通讯 (8)5、设计依据 (8)第三章、RCU客房控制功能说明 (9)一、灯光控制 (9)1、门磁开关 (9)3、总挚开关（睡眠开关） (9)4、节能与人性化控制 (9)5、调光控制 (10)6、台灯、落地灯控制 (10)二、客房信息服务管理 (10)1、门铃/清理房间/请勿打扰： (10)2、预约退房服务: (11)3、SOS紧急求救 (11)4、请稍候 (11)5、服务请求（管家服务) (11)第四章：空调及节能控制 (12)1、远程控制 (12)3、节能控制模式 (13)五、排气扇控制 (13)第五章:客房中心管理软件 (14)一、客控服务器 (14)二、与酒店管理软件的接口 (15)三、客控软件功能 (15)四、客控软件说明 (16)五、状态说明： (17)第六章主要设备技术规范 (19)一、RCU控制箱 (19)二、RCU主控模块 (19)三、十五路灯光控制模块（电源控制继电器） (20)四、两路调光模块 (20)五、空调控制模块 (21)六、勿扰/清理/门铃/多功能指示牌 (21)七、取电开关 (22)八、数码自动温控器 (23)九、红外探测器 (23)十、SOS紧急呼叫开关 (24)十一、弱电开关 (24)十二、门磁开关 (25)十三、门铃 (25)第七章施工组织 (26)第八章服务承诺 (26)1、售前服务 (26)2、售中服务 (26)3、售后服务 (26)第九单产品参数及功能说一、门磁参数 (32)二、红外感应器参数 (33)三、多功能指示牌参数 (33)四、叮咚门铃参数 (34)五、智能身份识别开关参数 (34)六、网络型温控器参数 (35)七、标准智能RCU控制主机参数36公司名称：深圳市沃尔迈科技有限公司深圳市科普威电子科技有限公司公司网址:www。
全国职业院校技能大赛安徽省集训选拔赛项规程赛项名称：药品生产英文名称：Pharmaceutical Manufacturing赛项组别：高等职业教育赛项编号：___________________________________—、赛项信息赛项类别□每年赛0隔年赛（口单数年/0双数年）赛项组别口中等职业教育9高等职业教育9学生赛（□个人心团体）口教师赛（试点）口师生同赛（试点）涉及专业大类、专业美、专业及核心课程专业大类专业类专业名称核心课程（对应每个专业，明确涉及的专业核心课程）食品药品与粮食大类药品与医疗器械类药品生产技术药物制剂技术、中药制药技术、生物制药技术、化学制药技术、药物分析技术、智能制药设备使用与维护技术、GMP实务、制药安全生产与环境保护实务生物制药技术细胞培养技术、微生物发酵技术、基因工程制药技术、生物分离纯化技术、药物分析检测技术、药品生物检定技术、药品生产质量与管理药物制剂技术药物制剂技术、药品生产质量管理、制药设备使用与维护、药品质量控制与检测技术、药品生产过程验证、药品安全生产、实用药物学基础化学制药技术制药过程原理及设备、药物合成技术、化学制药工艺、药物分析、药物分离与纯化技术、药品企业管理与生产质量管理规范兽药制药技术药物合成技术、中药提取分离技术、发酵制药技术、兽用化学药品生产、中药制剂生产、兽用生物制品生产、兽药检测技术、智能化制药设备操作与维护制药设备应用技术制药通用设备应用技术、药物制剂技术、药剂设备应用技术、电气控制与可编程控制器(PLC)技术、制药机械安装调试技术、GMP 实务、机械制造技术、设备维护与管理药品经营与管理医药企业管理实务、零售药店实务、医药市场营销实务、药品经营质量管理实务、医药电子商务实务、药学服务实务食品药品监督管理食品安全与检测技术、药物质量控制与检测技术、食品生产合规管理、药品生产合规管理、食品经营合规管理、药品经营合规管理、保健食品注册管理实务、药品注册管理实务保健食品质量与管理保健食品标准与法规、保健食品生产与智能管控、保健食品检验技术、保健食品生产质量管理、食品安全与质量控制、食品加工技术化妆品经营与管理美容化妆品制备技术、美容药物基础、化妆品产品策划与开发、化妆品品牌管理、化妆品市场营销、新媒体营销与运营、化妆品门店管理、美容导师实务药品质量与安全仪器分析、药品生物检定技术、药品质量检测技术、中药制剂分析、药事管理与法规、GMP实务、GSP实务、药品数据管理实务对接产业行业、对应岗位（群）及核心能力产业行业岗位（群）核心能力（对应每个岗位（群），明确核心能力要求）医药制造业、食品药品行业化药（中药、生物药）制剂生产1.具有按药品生产岗位的标准操作规程和技术安全操作规程进行生产操作、正确记录生产过程的能力2.具有按GMP要求开展药品生产、管理及质量控制的能力3.具有按规范要求对生产各环节物料进行处置和管理的能力4.具有对药品生产过程常见事故进行防范、评价、救助和处理的能力5.具有依据药品质量、绿色生产、环境保护、安全防护等相关政策要求从事职业活动的能力6.具有正确记录生产过程并对数据进行综合分析的能力7.具有适应制药产业数字化发展需求的数字技术和信息技术的应用能力，以及获取并应用本专业新设备、新技术、新工艺等信息的能力8.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力化学原料药生产1.具有化学药物合成、精制、干燥操作的能力2.具有分析处理化学原料药生产工艺问题及安全事故的能力3.具有操作使用和维护常用化学制药生产设备及分析检测仪器的能力4.具有按规范要求进行药品生产、管理及质量控制的能力5.具有辅助进行化学药及其生产工艺开发的能力6.具有正确记录生产过程并对数据进行综合分析的能力7.具有依据绿色生产、环境保护等相关政策要求从事职业活动的能力8.具有适应医药产品制造产业数字化发展需求的数字技术和信息技术的应用能力9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力兽用化学原料药生产、兽用药物制剂生产1.具有抗生素、化学合成药物等原料药的生产能力2.具有兽用化学药品的生产能力3.具有智能化生产设备和现代化检验仪器操作与使用能力4.具有进行兽药绿色生产、生产过程的安全防护和质量管控的能力5.具有正确记录生产过程并对数据进行综合分析的能力6.具有对兽药领域新知识、新技术技能的学习应用能力和对数字技术、信息技术的应用能力7.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力药品质量检验、药品质量管理等1.具有药品理化检验检测与分析、药品微生物检验检测与分析、中药检验检测及其制剂分析的能力2.具有药品质量检验仪器操作与分析、精密分析仪器维护与保养、样品与试剂科学管理，对异常情况进行防范、判断和处理的能力3.具有跟踪、执行和宣贯国内外药品质量相关法律法规、方针政策、规范标准的能力4.具有制订、修订、审核药品质量管理体系文件，并对各环节数据进行科学管理的能力5.具有依据绿色生产、环境保护等相关政策要求从事职业活动的能力6.具有适应医药产业数字化发展需求的数字技术和信息技术的应用能力7.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力制药设备运行与维护、设备维修、设备管理1.具有熟练使用常用办公软件及通过网络获取信息，编辑制药设备标准操作文本的能力2.具有识读、绘制工程图样，根据图纸选择正确的零部件，根据需要绘制零部件加工图纸的能力3.具有使用常用操作工具，安装、修配设备部件，处理常见电气故障的能力4.具有熟练运用各类测量工具进行测量的能力5.具有依据GMP从事药品生产职业活动的能力6.具有制药设备整机调试、运行维护及常见故障处理的能力7.具有设备管理与设备选型能力8.具有适应信息技术、数字经济发展新需求的能力9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力二'竞赛目标“十四五”期间，我国医药工业落实制造强国等战略，大力推进健康中国建设，全面提高医药产业链现代化水平，加快医药工业创新驱动发展转型，培育新发展新动能，推动医药产业高端化、智能化、绿色化，对药品生产领域技术技能人才培养提出新的要求。
第1章概述简答题：1．计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。
2．计算机的5个组成部分是：输入、存储、处理（运算）、控制和输出。
输入用来将用户的程序和数据送入计算机；存储用来存放程序和数据；处理用来进行算术运算和逻辑运算，进行数据的处理；控制用来控制计算机各部件的工作；输出用来将处理的结果告诉用户。
3．构成信息系统的要素有：硬件、软件、数据/信息、人（用户）、过程（处理）、通信。
4．计算机的主要特点是：高速、精确的运算能力；准确的逻辑判断能力；强大的存储能力；自动功能；网络与通信能力等。
5．计算机科学研究的内容是计算机系统和计算机应用。
系统方面有算法与数据结构、程序设计语言、体系结构、操作系统、软件方法学和软件工程、人机交互等；应用方面有数值与符号计算、数据库、信息处理、人工智能、机器人、图形学、组织信息学、生物信息学等。
6．计算机文化这个词的出现基本上是在20世纪80年代后期。
计算机文化是指能够理解计算机是什么，以及它如何被作为资源使用的。
不但要知道如何使用计算机，而且更重要是应知道什么时候使用计算机。
7．计算机按速度、存储量等规模来分，有超级（巨型）计算机、大中型计算机、小型计算机、工作站、微型计算机，而微型计算机又可分为台式机、移动（便携式）计算机、嵌入式计算机等。
超级计算机的运算速度一般为每秒数十万亿次甚至百万亿次以上浮点数运算；大中型计算机一般运行速度每秒为数亿数级水平；小型计算机的运行速度和存储容量低于大型机；工作站是具有很强功能和性能的单用户计算机，它通常使用在处理要求比较高的应用场合；微型计算机一般作为桌面系统，特别适合个人事务处理、网络终端等应用。
选择题：1、E7、B2、C8、D3、B9、A4、BDFJLE5、C10、C11、A6、ABEFH12、B第2章信息表示和逻辑基础简答题：1．数制又称为“计数（或记数）体制”，一般把多位数码中每一位的构成方法以及实现从低位到高位的进位规则叫做数制。
华中师大《人工智能原理》练习题库及答案《人工智能原理》练习题库及答案加粗红色字体为2013下新增题目填空题 1.人工智能作为一门学科,它研究的对象是______,而研究的近期目标是____________ _______;远期目标是___________________。
2.人工智能应用的主要领域有_________,_________,_________,_________,_______和__________。
3.知识表示的方法主要有_________,_________,_________,_________和________。
4.产生式系统由三个部分所组成,即___________,___________和___________。
5.用归结反演方法进行定理证明时,可采取的归结策略有___________、___________、_________、_________、_________和_________。
6.宽度优先搜索对应的数据结构是___________________;深度优先搜索是________________。
7.不确定知识处理的基本方法有__________、__________、__________和__________。
8.AI研究的主要途径有三大学派,它们是________学派、________学派和________学派。
9.专家系统的瓶颈是________________________;它来自于两个阶段,第一阶段是 ,第二阶段是。
10.确定因子法中函数MB是描述________________________、而函数MD是描述________________________。
11.人工智能研究的主要领域有_________、_________、_________、_________、_______和__________。
12.一阶谓词逻辑可以使用的连接词有______、_______、_______和_______。
2024-2025九年级上学期学业评价（一）语文本卷共8页，21题，设有附加题。
满分120分。
用时120分钟。
注意事项：1．答题前，考生务必在答题卡上用黑色字迹的钢笔或签字笔填写自己的考生号、姓名；同时填写考点考场号、座位号，再用2B铅笔把对应这两个号码的标号涂黑。
2．选择题的答案用2B铅笔把答题卡上选择题答题区中对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；答案不能写在问卷上。
3．非选择题答案必须用黑色字迹的钢笔或签字笔写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，改动后的答案也不能超出指定的区域；不准使用铅笔、圆珠笔和涂改液。
不按以上要求作答的答案无效。
4．本问卷设有附加题，共8分，考生可答可不答；该题得分作为补偿分计入总分，但全卷最后得分不得超过120分。
5．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将本问卷和答题卡一并交回。
第一部分积累与运用（共24分）一、（5小题，16分）1．下列词语中，每对加点字的读音都相同的一项是（）（2分）A．微薄．/鄙薄．鬓发．/间不容发．B．摇曳．/游弋．螳．螂/风流倜傥．C．凌．乱/棱．镜琉璃．/大汗淋漓．D．油蛉．/铃．铛花蕾．/自吹自擂．2．下列词语中，没有．．错别字的一项是（）（2分）A．狭溢抽丝剥茧鲜妍娇揉造作B．妖娆断章取意宽囿大相径庭C．取决害人听闻冠冕神采弈弈D．钦差怪诞不经温驯自惭形秽3．下列句子中，加点词语使用恰当的一项是（）（2分）A．早睡早起有助于健康生活，养成良好的睡眠习惯是帮助孩子们营造优质睡眠的不二法门．．．．。
B．国庆期间，学生因贪玩忘了做学校作业，有些家长却李代桃僵．．．．，代替孩子完成学习任务。
C．在学校的图书馆里，我们总能看到一群附庸风雅．．．．的学生在座位上安安静静地阅读课外书。
D．神舟十三号的宇航员要在空间站生活近6个月，这将创造中国航天史上美不胜收．．．．的纪录。
考点九语言的综合运用1．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）根据语境，选出语言表达最恰当、最得体的一句（）某校开展劳动实践活动，小林爸爸认为这很浪费学习时间，不让他参加，小林该如何劝说爸爸？A．爸爸，你不懂，中学生要德智体美劳全面发展，我能不参加吗？B．爸爸，我会合理安排学习时间的，参加劳动实践活动不仅能让我获得劳动技能、养成劳动习惯，更能磨炼意志、培养担当意识，您说呢？C．爸爸，这是集体活动，我必须参加！D．爸爸，同学们都参加了，我不想搞特殊化。
2．（2023·青海·统考中考真题）阅读小华同学对“海晏精神”的解说词，按要求完成任务。
海晏是“两弹一星”精神的发源地，是中华民族挺起脊梁的地方。
上世纪60年代，无数先烈隐姓埋名来到这里，只为1964年10月16日在新疆罗布泊上空的那惊天一爆。
现如今，原子城纪念馆、两弹一星理想信念教育学院、地下指挥中心、二分厂、爆轰试验场等红色旅游景点，提醒后人牢记那些可歌可泣的事迹，勿忘那些鞠躬尽瘁的先烈，珍惜今日来之不易的和平生活，不忘初心，奋勇前行。
班级准备为“红色青海”主题研学活动挑选标语，请你选出更合适的一条（）A．悟海晏精神·惜今日美好B．走和谐之路·创海晏名片3．（2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题）下面情境下，语言表达最准确、得体的一项是（）【情境】班级转来一位新同学，他整日一言不发，也不参与课堂小组讨论。
作为同桌，你想劝他参与到讨论中来。
你对他说：A．“小组讨论人人都要发言，你有什么特殊的？你必须说话！”B．“小组讨论是大家思维碰撞的过程，我们特别期待你能参与。
C．“你现在学习成绩不好，难道想拖我们小组的后腿吗？”D．“你一言不发，是想念原来的同学了吧？你真重情义呀！”4．（2023·四川绵阳·统考中考真题）管理员发现许多人在公园草坪里随意行走跑跳，于是准备重新选择一条更亲切、更生动的“温馨提示”，替换原来“请勿踩踏”的提示语。
清华大学计算机研究生课程表收藏计算机系研究生课程介绍课程名称：组合数学课程编号：60240013 课内学时： 48 开课学期：秋任课教师：黄连生【主要内容】主要介绍组合数学的基本内容，包括基本记数方法、母函数与递推关系、容斥原理与鸽巢原理、Burnside 引理与Polya定理、区组设计与编码的初步概念、线性规划问题的单纯形算法。
课程名称：数据结构课程编号：60240023 课内学时： 48 开课学期：春秋任课教师：严蔚敏【主要内容】线性表、树、图等各种基本类型数据结构的结构特性、存储表示及基本操作实现的算法；查找表的各种表示方法；各种内排序算法的设计与分析；文件组织方法的简单介绍。
课程名称：软件工程技术和设计课程编号：60240033 课内学时： 48 开课学期：春任课教师：周之英【主要内容】1、软件开发技术发展史；2、软件工程技术方法的基本原则；3、软件过程改进；4、需求工程；5、软件体系结构；6、面向对象设计方法；7、Design Pattern；8、分布式系统对象模型：CORBA及DCOM/COM(OLE)等；9、实例分析（实时系统的设计）等。
课程名称：专家系统课程编号：60240043 课内学时： 48 开课学期：春任课教师：艾海舟【主要内容】讲解专家系统的基本原理、构造方法、应用实例、开发工具和发展趋势，介绍人工智能原理和知识工程的相关内容，包括产生式系统、搜索技术、知识表示、知识获取、推理机、不确定推理方法等内容。
课程名称：人工智能课程编号：60240052 课内学时： 32 开课学期：秋任课教师：陈群秀【主要内容】人工智能的定义、发展历史及研究的课题；人工智能的典型系统结构--产生式系统；搜索技术（盲目搜索、启发式搜索、博奕树搜索）；谓词演算（知识表示）；人工智能语言程序设计。
课程名称：微型计算机系统接口技术课程编号：60240063 课内学时： 48 开课学期：春任课教师：李芬【主要内容】本课程是全部用PC机控制的以硬件为主的软硬件结合的综合接口技术。
人工智能的一级学科
人工智能( ,简称)是一门新的交叉学科,融合了计算机科学、心理学、语言学、数学和逻辑学等多学科知识。
随着人工智能技术的高速发展,它已经逐步形成了一个完整的学科体系。
下面我们来概括一下人工智能目前主要的一级学科:
1.机器学习:探索算法和计算模型,让计算机系统能够进行自主学习,改进自身的表现。
它主要分为监督学习、非监督学习和强化学习三大类型。
2.语言学习与处理:研究语言习得、理解和产出,以开发能够与人类进行自然交流的系统。
它包括自然语言处理、语言翻译、等方向。
3.计算机视觉:研究如何利用计算机提取和理解数字图像或视频中的信息。
它包括对象识别、场景理解、人脸识别等内容。
4.机器人学:设计和制造能够替代人类执行各种任务的智能机械系统。
其主要内容包括机器人控制论、智能感知、移动机器人与机器人导航等。
5.决策与规划:关注如何让智能体能够在不确定环境中进行有目的的行为规划与决策。
它包括概率推理、最优控制和强化学习理论等内容。
以上五个方向构成了人工智能目前的主要一级学科框架。
随着技术
的不断发展,人工智能学科体系也将不断演化完善。
第１３卷㊀第７期Ｖｏｌ．１３Ｎｏ．７㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ㊀㊀２０２３年７月㊀Ｊｕｌ．２０２３㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９５－２１６３（２０２３）０７－００５８－０６中图分类号：ＴＰ３９１．４１文献标志码：Ａ基于遗传算法求解ＴＳＰ问题的研究及Ｍａｔｌａｂ实现杨锦涛，赵春香，杨成福（云南师范大学信息学院，昆明６５０５００）摘㊀要：ＴＳＰ问题属于组合优化问题，同时也是一个ＮＰＣ问题，因此人们一直致力于为其寻找有效的近似求解算法㊂遗传算法是模仿生物进化而构建的一种随机搜索方法，具有较强的全局搜索能力㊁潜在的并行性以及良好的可扩展性，能有效求解ＴＳＰ问题㊂然而，如何确定遗传参数和选择遗传操作一直是一个难题，本文针对ＴＳＰ问题的求解构建完整的遗传算法体系，选择合适的参数，设计多组交叉算子和变异算子，分别对ＴＳＰ问题进行求解㊂通过多次实验以及对实验结果的分析比较，探究不同的交叉算子和变异算子求解ＴＳＰ问题的效果，为遗传操作中交叉算子和变异算子的选择提供一定的参考㊂关键词：ＴＳＰ问题；组合优化；遗传算法ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｏｌｖｉｎｇＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍｂａｓｅｄｏｎｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄＭａｔｌａｂｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎＹＡＮＧＪｉｎｔａｏ，ＺＨＡＯＣｈｕｎｘｉａｎｇ，ＹＡＮＧＣｈｅｎｇｆｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＹｕｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０５００，Ｃｈｉｎａ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔＴｈｅＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍｂｅｌｏｎｇｓｔｏｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｉｓａｌｓｏａｎＮＰＣｐｒｏｂｌｅｍ，ｓｏｐｅｏｐｌｅｈａｖｅｂｅｅｎｔｒｙｉｎｇｔｏｆｉｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｓｏｌｖｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｒａｎｄｏｍｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｂｕｉｌｔｔｏｉｍｉｔａｔｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｇｌｏｂａｌｓｅａｒｃｈａｂｉｌｉｔｙ，ｐｏｔｅｎｔｉａｌｐａｒａｌｌｅｌｉｓｍａｎｄｇｏｏｄｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｈｏｗｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｇｅｎｅｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｓｅｌｅｃｔｇｅｎｅｔｉｃｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｈａｓａｌｗａｙｓｂｅｅｎａｄｉｆｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｃｏｍｐｌｅｔｅｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｆｏｒｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ，ａｎｄｍｕｌｔｉｐｌｅｓｅｔｓｏｆｃｒｏｓｓｏｐｅｒａｔｏｒｓａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｏｌｖｅＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍｓｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｍｕｌｔｉｐｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｒｏｓｓｏｖｅｒｏｐｅｒａｔｏｒｓａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒｓｉｎｓｏｌｖｉｎｇＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍｓｉｓｅｘｐｌｏｒｅｄ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｃｅｒｔａｉｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｃｒｏｓｓｏｖｅｒｏｐｅｒａｔｏｒｓａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒｓｉｎｇｅｎｅｔｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔＴＳＰｐｒｏｂｌｅｍ；ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ基金项目：云南师范大学博士科研启动基金（２０２１ＺＢ０１９）㊂作者简介：杨锦涛（２００２－），女，本科生，主要研究方向：深度学习；赵春香（２０００－），女，本科生，主要研究方向：深度学习；杨成福（１９８６－），男，博士，讲师，硕士生导师，主要研究方向：信息超材料㊁深度学习㊁人工智能㊂通讯作者：杨成福㊀㊀Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｇｃｈｅｎｇｆｕ＠ｙｎｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ收稿日期：２０２２－１２－１８０㊀引㊀言ＴＳＰ问题㊁即巡回旅行商问题，是组合优化领域中的一个典型问题㊂现实生活中的很多实际应用问题都可以简化为ＴＳＰ问题㊂ＴＳＰ问题可以用图论描述为：已知带权完全图Ｇ，求一条使得路径总和最小㊁且经过所有顶点的回路㊂ＴＳＰ问题虽然描述简单㊁容易理解，但是求解是很困难的㊂当问题的规模较小时，仅使用枚举法就能找到一条最优路径，但当城市数量较多时，即使用计算机也无法将解全部列举，要求出ＴＳＰ问题的最优解是不可能的㊂遗传算法是一种自组织㊁自适应的全局寻优算法，因其潜在的并行性㊁较高的鲁棒性，在应用研究方面取得了很多可观的成果，被广泛应用于函数优化㊁组合优化㊁生产调度㊁自适应控制㊁图像处理㊁机器学习㊁数据挖掘㊁人工生命㊁遗传编程等领域㊂１９７５年，Ｈｏｌｌａｎｄ［１］受生物学中生物进化和自然选择学说的启发，提出了著名的遗传算法㊂２００６年，何燕［２］对遗传算法进行改进，将其应用到车间调度领域㊂２０１０年，蒋波［３］将遗传算法应用于车辆路径优化问题，指出遗传算法求解该问题的优越性，并对其做出了改进，实验证明改进后的遗传算法能Copyright ©博看网. All Rights Reserved.够有效解决此类问题㊂２０１３年，乔阳［４］将遗传算法和Ｏｓｔｕ图像分割法进行改进后结合在一起进行图像分割实验，得到了满意的结果㊂遗传算法是模拟生物进化的过程发展而来的一种算法，从一定规模的解集（初始种群）开始，通过选择㊁交叉和变异，将适应度低的解（个体）淘汰掉，将适应度高的解（个体）保留下来，并产生新的解（个体），生成新的解集（种群），通过不断地迭代，使解集（种群）中的解（个体）越来越接近问题的最优解㊂生物学和遗传算法概念之间的对应关系见表１㊂表１㊀生物学和遗传算法概念对照Ｔａｂ．１㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｃｏｎｃｅｐｔｓ生物学遗传算法外界环境约束条件个体问题的一个可行解个体对环境的适应度可行解的质量种群一定数量可行解的集合生物的繁衍算法的迭代种群的进化过程可行解的优化过程㊀㊀本文针对ＴＳＰ问题构建完整的遗传算法体系，将求解ＴＳＰ问题几种常用的交叉算子和变异算子两两组合在一起，分别对具体的ＴＳＰ问题实例进行求解，从所得的最优解和求解的时间两方面对实验结果进行分析和总结，探究使用不同的交叉算子和变异算子时遗传算法求解对称式ＴＳＰ问题的效果［５］㊂１㊀遗传算法求解ＴＳＰ问题１．１㊀编码编码是指按照一定的构造方法，将问题的可行解转变为遗传算法能直接处理的个体㊂常用的编码方式有二进制编码㊁近邻编码㊁次序编码㊁路径编码［６］㊂使用路径编码求解ＴＳＰ问题，不仅编码过程简单易操作，而且编码结果非常直观，即首先对城市进行编号，然后以城市编号作为城市的编码，因此本文选择使用路径编码方式对城市进行编码㊂１．２㊀初始种群一般地，初始种群采用随机方法生成，如果种群规模为Ｍ，则随机生成Ｍ个个体㊂１．３㊀适应度函数适应度函数用于对种群中的个体进行优劣程度的评价，由于算法在搜索最优解的过程中主要以个体的适应度作为依据，所以如果适应度函数构建不当，很可能导致算法的收敛速度缓慢㊁甚至无法收敛，即适应度函数直接决定着算法的收敛能力和寻优能力㊂对于ＴＳＰ问题，适应度函数一般取路径总和的倒数，具体定义公式见如下：ｆ（ｘ）＝１ðｎ－１ｉ＝１ｄ（ｔｉ，ｔｉ＋１）＋ｄ（ｔｎ，ｔ１）（１）㊀㊀其中，ｎ表示城市的数量；Ｔ＝（ｔ１，ｔ２， ，ｔｎ）为种群中的一个个体；ｄ（ｔｉ，ｔｊ）表示城市ｉ到城市ｊ的距离㊂ＴＳＰ问题为最小值问题，由适应度函数可知，路径总和与个体适应度呈倒数关系㊂１．４㊀遗传操作１．４．１㊀选择算子选择是用选择算子对个体进行筛选的过程，这一过程中，差的个体被保留下来的概率小，好的个体被保留下来的概率大，会使种群中的个体向最优解进化㊂常用的选择算子有轮盘赌选择㊁最佳个体保存选择㊁锦标赛选择和排序选择［７］㊂轮盘赌选择是ＴＳＰ问题求解最常用的选择算子，即使用适应度值计算出每个个体被选择的概率，并根据该概率值对种群中的个体进行选择㊂本文也使用轮盘赌选择作为选择算子，并在轮盘赌的基础上添加最佳个体保存选择，即把种群中出现过的适应度值最高的个体保留下来，避免种群中优秀的个体在遗传操作中被淘汰或破坏㊂１．４．２㊀交叉算子个体交叉是为了实现种群的更新，而交叉算子是进行交叉的手段，定义了个体之间以怎样的方式交叉㊂对于不同问题，由于编码方式的不同，交叉算子也有所不同㊂对此拟做研究分述如下㊂（１）部分匹配交叉（ＰＭＸ）：首先采用随机方式在父体中确定２个位置，由２个位置确定一个交叉段，然后将２个父体的交叉段进行交换，最后根据交叉段之间的映射关系消除子代中的重复基因㊂（２）顺序交叉（ＯＸ）：首先从父体中随机选择２个位置，由２个位置确定一个基因段，然后将父体Ａ的该基因段复制到子代Ａ 的对应位置，最后将父体Ｂ除父体Ａ被选择的基因段之外的基因依次复制到子代Ａ 的其余位置，同理可得到子代Ｂ ㊂（３）循环交叉（ＣＸ）：首先将父体Ａ的第一个基因复制到子代，然后在父体Ｂ中的相同位置查看基因，随后在父体Ａ中找到该基因复制到子代的相同位置，并在父体Ｂ中查看相同位置的基因，重复此步骤，直到在父体Ｂ中找到的基因已经在子代中，停止循环，在父体Ｂ中找到剩余的基因，并按照顺序复制到子代中的剩余位置㊂９５第７期杨锦涛，等：基于遗传算法求解ＴＳＰ问题的研究及Ｍａｔｌａｂ实现Copyright©博看网. All Rights Reserved.１．４．３㊀变异算子变异操作的主要目的是维持种群多样性，在遗传算法后期，个体交叉产生新个体的能力弱，通过个体变异可以进一步产生新个体，扩大搜索空间㊂接下来给出剖析论述如下㊂（１）对换变异㊂首先用随机方式在父体中确定２个位置，然后交换这２个位置上的基因㊂（２）倒位变异㊂用随机方式在父体中确定２个位置，以确定一个基因段，然后将其进行逆序排列㊂（３）插入变异㊂用随机方式在父体中确定一个位置，以确定一个待插入的基因，再用随机方式确定２个位置，以确定插入点，最后将待插入的基因放入插入点㊂１．５㊀遗传算法求解ＴＳＰ问题具体步骤根据上文选择的实现技术构建完整的遗传算法体系后，对ＴＳＰ问题实例进行求解的具体步骤如下：Ｓｔｅｐ１㊀获取城市数据，对城市进行编号㊂Ｓｔｅｐ２㊀初始化种群㊂Ｓｔｅｐ３㊀适应度评价㊂Ｓｔｅｐ４㊀执行选择操作，采用轮盘赌选择对个体进行筛选，选出足够数量的个体㊂Ｓｔｅｐ５㊀执行交叉操作，将选择操作中选出的个体两两组合作为父染色体，判断是否进行交叉，如果进行交叉，则按照选定的交叉算子进行交叉㊂Ｓｔｅｐ６㊀执行变异操作，将执行交叉操作后的每个个体作为父染色体，判断是否进行变异，如果进行变异，则按照选定的变异算子进行变异㊂Ｓｔｅｐ７㊀完成变异后，执行最佳个体保存策略，判断当前种群中的最优解是否优于历史最优解㊂如果是，更新历史最优解，否则找出种群中最差的解，用最优解将其替换掉㊂Ｓｔｅｐ８㊀判断是否继续进行迭代，若是，回到Ｓｔｅｐ３；否则，结束迭代，输出最优解㊂㊀㊀将前述的３种交叉算子和３种变异算子两两组合在一起，共有９种组合方式，见表２㊂基于表２中列出的９种组合，重复对ＴＳＰ问题进行求解㊂表２㊀９组交叉算子和变异算子Ｔａｂ．２㊀９ｓｅｔｓｏｆｃｒｏｓｓｏｖｅｒａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒｓ组合编号交叉算子变异算子第一组部分匹配交叉对换变异第二组部分匹配交叉倒位变异第三组部分匹配交叉插入变异第四组循序交叉对换变异第五组循环交叉倒位变异第六组循环交叉插入变异第七组顺序交叉对换变异第八组顺序交叉倒位变异第九组顺序交叉插入变异２㊀实验及结果分析２．１㊀实验仿真本文使用Ｍａｔｌａｂ实现上文构建的遗传算法，从ＴＳＰＬＩＢ中选择测试样例进行具体分析㊂ＴＳＰＬＩＢ是包含对称旅行商问题㊁哈密顿回路问题㊁以及非对称旅行商问题的多种实例数据的文件库，数据规模多样㊂本文在对每个测试样例进行求解时，改变算法的交叉算子和变异算子，进行多次重复的实验，从问题的最优解和求解时间两方面对几组交叉算子和变异算子求解ＴＳＰ问题的效果进行分析比较㊂在完成算法的编程后，初步设置参数，对实例Ｏｌｉｖｅｒ３０进行求解，根据实验结果对算法的参数进行调整，最终选定迭代次数Ｇ为５００，交叉概率Ｐｃ为０．９，变异概率Ｐｍ为０．２，种群规模Ｍ根据待求解问题的规模来确定㊂一般地，城市个数越多，种群规模越大，对３０个城市的实例Ｏｌｉｖｅｒ３０，种群规模取１００㊂用上述９组交叉算子和变异算子分别对Ｏｌｉｖｅｒ３０求解１０次的结果见表３㊂表３㊀遗传算法求解Ｏｌｉｖｅｒ３０Ｔａｂ．３㊀ＧｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＯｌｉｖｅｒ３０序号第一组第二组第三组第四组第五组第六组第七组第八组第九组１５１１．９８４２５．１０５２６．４０５１０．０３４２５．４８４９６．３４５３２．７５４２５．７２４７２．３６２５６５．５６４２９．６２４５１．６９５３８．１０４２３．７４４７９．０１５０１．０９４２８．０４４９５．３５３４９５．８０４３２．６６４６８．３２４９６．６５４７６．１２４９５．１９５１４．３０４２８．８４４７６．０９４４９６．８４４２５．１０４３３．０９５３４．１４４２４．１２４５７．７３５０１．５４４３１．７１４５７．７４５５４１．８０４６０．１７４６４．９１５３６．８９４５１．７２４４５．９７４９６．２４４３５．３１４７４．２１６５００．８８４２９．８３４９４．４５５２５．４４４３８．３８４８３．９２５０７．５７４５０．４１４７８．８０７５０１．９２４３２．６６５２１．３３５１４．３０４２５．２７４６６．６５５６１．８５４２８．４６４６０．７４８５１４．９０４５０．６９４９７．４６４８８．２１４２５．３１４８４．１８５１５．１３４２３．７４４７４．７３９５２９．０６４４７．２１４８７．６０４８２．６１４３４．６１５００．１８５７１．７９４３１．７６４６６．６９１０５５６．３１４２５．７３５０７．６４５１０．６１４３３．５４４７１．１８４５６．７９４３８．３８４８３．２７０６智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１３卷㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.㊀㊀以文献［８］中求得的最优解４２３．７４作为参考值，从表３可以看出第２组㊁第５组㊁第８组交叉算子和变异算子的求解结果都比较接近参考最优解，且较稳定，说明参数设置较合理㊂其中一次求解的收敛曲线如图１所示，最优路线如图２所示㊂其中，以圆圈标记的点为路线起点，其与路线终点用虚线相连，其余路线用实线连接㊂12001000800600400200400600迭代次数最优解图１㊀Ｏｌｉｖｅｒ３０收敛曲线Ｆｉｇ．１㊀ＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｃｕｒｖｅｏｆＯｌｉｖｅｒ３０1008060402020406080100城市横坐标城市纵坐标图２㊀Ｏｌｉｖｅｒ３０最优路线图Ｆｉｇ．２㊀ＯｐｔｉｍａｌｒｏａｄｍａｐｏｆＯｌｉｖｅｒ３０２．２㊀实验结果从ＴＳＰＬＩＢ中选择测试样例进行求解，本文总共选择了５个实例，分别是ｕｌｙｓｓｅｓ１６㊁ｄａｎｔｚｉｇ４２㊁ｅｉｌ５１㊁ｅｉｌ７６㊁ｅｉｌ１０１，根据问题的规模为每个实例设置合适的种群规模（Ｍ）㊂其中，ｕｌｙｓｓｅｓ１６㊁ｄａｎｔｚｉｇ４２㊁ｅｉｌ５１实例的种群规模取１００，ｅｉｌ７６实例的种群规模取１５０，ｅｉｌ１０１实例的种群规模取２００，分别用上述９组交叉算子和变异算子求解１０次，记录１０次求解结果的最好值（Ｂｅｓｔ）㊁平均值（ＡＶＲ）和偏差率（Ｄｒ），以及求解的平均时间（Ｔｉｍｅ），这里的偏差率可由式（２）来计算：Ｄｒ＝Ｂｅｓｔ－ＯｐｔＯｐｔ（２）㊀㊀其中，Ｏｐｔ是ＴＳＰＬＩＢ数据集提供的最优解㊂实验结果见表４ 表８㊂表４㊀遗传算法求解ｕｌｙｓｓｅｓ１６Ｔａｂ．４㊀Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｕｌｙｓｓｅｓ１６序号ＡＶＧＢｅｓｔＯｐｔＤｒＴｉｍｅ／ｓ第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组７５．０１７４．０１７４．２４７４．３６７４．０５７４．２０７４．６０７４．０９７４．２８７４．００７３．９９７３．９９７３．９９７３．９９７３．９９７３．９９７３．９９７３．９９７４０．０００．０００．０００．０００．０００．０００．０００．０００．００１．２１．１１．４０．７０．７０．７０．５０．５０．５表５㊀遗传算法求解ｄａｎｔｚｉｇ４２Ｔａｂ．５㊀Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｄａｎｔｚｉｇ４２序号ＡＶＧＢｅｓｔＯｐｔＤｒＴｉｍｅ／ｓ第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组１０２２．３４７５６．４９９１５．６９９４４．０２７３３．００８９４．３２１０６１．２１７６０．７３９３７．２２８６４．８９７１３．９９８３８．３８８５８．２６６９８．９８７９４．０２８９３．３５７２５．３７８４６．４１６９９０．２４０．０２０．２００．２３０．０００．１４０．２８０．０４０．２１１．４１．６２．８１．０１．０１．００．７０．６０．７表６㊀遗传算法求解ｅｉｌ５１Ｔａｂ．６㊀Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｅｉｌ５１序号ＡＶＧＢｅｓｔＯｐｔＤｒＴｉｍｅ／ｓ第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组６４２．６６５１６．３５５９２．００６４６．０９５０３．９７５８０．３９６５７．４８５１１．９１６０７．４２６１３．８７４８７．９５５３２．９０５５９．６８４８１．６７５３４．４１６０４．８１４６５．２８５５１．７０４２６０．４４０．１５０．２５０．３１０．１３０．２５０．４２０．０９０．３０１．４１．８３．６１．１１．１１．１０．７０．７０．７１６第７期杨锦涛，等：基于遗传算法求解ＴＳＰ问题的研究及Ｍａｔｌａｂ实现Copyright ©博看网. All Rights Reserved.表７㊀遗传算法求解ｅｉｌ７６Ｔａｂ．７㊀Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｅｉｌ７６序号ＡＶＧＢｅｓｔＯｐｔＤｒＴｉｍｅ／ｓ第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组１０３７．９４８８０．６４１００２．０１１０１２．３２８３５．３７９９３．６９１０７３．７８８３３．７７９９２．８９９７１．９６８０６．５３９１６．５２９４９．１７７９２．３９９２５．７４１０１４．８６７８１．８８８９４．４７５３８０．８１０．５００．７００．７６０．４７０．７２０．８９０．４５０．６６２．２３．２９．５１．８１．８１．８０．９１．０１．０表８㊀遗传算法求解ｅｉｌ１０１Ｔａｂ．８㊀Ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｅｉｌ１０１序号ＡＶＧＢｅｓｔＯｐｔＤｒＴｉｍｅ／ｓ第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组１４７０．９４１３４０．３３１４５２．０２１４６８．１７１１９４．４９１４０８．３３１４７９．１２１２３８．６８１４３８．３９１３６１．７８１２８６．６４１３６３．６７１３５２．２４１１４２．１９１２９７．４３１３９７．６９１１６８．２５１３４０．９３６２９１．１６１．０５１．１７１．１５０．８２１．０６１．２２０．８６１．１３３．２５．３２０．４２．７２．７２．７１．２１．２１．２㊀㊀为了方便对比，将每个实例求解结果中的偏差率（Ｄｒ）和求解的平均时间（Ｔｉｍｅ）分别统计在一起，由于实例ｕｌｙｓｓｅｓ１６问题规模小，坐标数据也容易处理，不管选择哪种交叉算子和变异算子，求解结果都很接近最优解，因此在进行偏差率的比较时不将其考虑在内，具体见表９㊁表１０㊂表９㊀偏差率对比Ｔａｂ．９㊀Ｄｅｖｉａｔｉｏｎｒａｔｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ序号ｄａｎｔｚｉｇ４２ｅｉｌ５１ｅｉｌ７６ｅｉｌ１０１第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组０．２４０．０２０．２００．２３０．０００．１４０．２８０．０４０．２１０．４４０．１５０．２５０．３１０．１３０．２５０．４２０．０９０．３００．８１０．５００．７００．７６０．４７０．７２０．８９０．４５０．６６１．１６１．０５１．１７１．１５０．８２１．０６１．２２０．８６１．１３表１０㊀求解平均时间对比Ｔａｂ．１０㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆａｖｅｒａｇｅｓｏｌｖｉｎｇｔｉｍｅ序号ｕｌｙｓｓｅｓ１６ｄａｎｔｚｉｇ４２ｅｉｌ５１ｅｉｌ７６ｅｉｌ１０１第１组第２组第３组第４组第５组第６组第７组第８组第９组１．２１．１１．４０．７０．７０．７０．５０．５０．５１．４１．６２．８１．０１．０１．００．７０．６０．７１．４１．８３．６１．１１．１１．１０．７０．７０．７２．２３．２９．５１．８１．８１．８０．９１．０１．０３．２５．３２０．４２．７２．７２．７１．２１．２１．２３㊀实验结论根据上述实验结果，可以得出如下结论：（１）表９中的偏差率描述了采用不同的交叉算子和变异算子时，所求得的最优解与ＴＳＰＬＩＢ中给出的最优解的差距，偏差率越小，说明算法求得的结果越接近最优解，算法的寻优能力越好㊂从表９中可以看出，第２组数据总是小于第１组和第３组㊁第５组数据总是小于第４组和第６组㊁第８组数据总是小于第７组和第９组，这说明每种交叉算子和逆转变异组合在一起时，问题的求解结果总是比与对换变异和插入变异组合在一起时更接近最优解㊂由此可知，遗传算法使用逆转变异作为变异算子时比选择对换变异和插入变异作为变异算子的寻优能力更强㊂（２）表１０是采用每组交叉算子和变异算子求解每个实例１０次所花时间的平均值，所花的时间越少，说明算法的搜索速度越快，执行效率越高，由于变异操作比较简单，所以遗传算法的执行效率主要由交叉操作决定㊂从表１０中可以看出，遗传算法采用顺序交叉和循环交叉时，即使采用不同的变异算子，所花的时间也基本相同，但是采用部分匹配交叉所花的时间会因为变异算子的不同而有所不同㊂对于每一个实例，在得到的解的质量差别不大的情况下，遗传算法使用部分匹配交叉所花的时间最多，使用循环交叉所花的时间最少㊂综上所述，对于比较简单的ＴＳＰ问题，由于使用遗传算法总能求得与最优解很接近的解，所以选择何种交叉算子和变异算子对算法的寻优能力影响不大，但是使用部分匹配交叉会花费比较多的时间，会导致算法的执行效率低，因此交叉算子选择循环２６智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１３卷㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.交叉比较合适㊂对于不是总能求得最优解的ＴＳＰ问题，与对换变异和插入变异相比，使用逆转变异会使算法具有更强的寻优能力，找到的最优解更接近最优解，使用部分匹配交叉和顺序交叉会花费比循环交叉更多的时间，使算法的执行效率变低，而且找到的最优解也不会更优㊂４ 结束语本文对几种常用的交叉算子和变异算子求解ＴＳＰ问题的效果进行了研究㊂实验结果表明，在几种常用的交叉算子和变异算子中，选择循环交叉和逆转变异算法的执行效率最高，寻优能力最好，这能为遗传算法中交叉算子和变异算子的选择提供一定的参考，同时有利于设计出更好的交叉算子和变异算子，提高算法的性能㊂参考文献［１］ＨＯＬＬＡＮＤＪ．Ａｄａｐｔａｔｉｏｎｉｎｎａｔｕｒａｌａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｙｓｔｅｍｓ：ａｎｉｎｔｒｏ⁃ｄｕｃｔｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｂｉｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＣｏｎｔｒｏｌＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，１９７５．［２］何燕．基于遗传算法的车间调度优化及其仿真［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００６．［３］蒋波．基于遗传算法的带时间窗车辆路径优化问题研究［Ｄ］．北京：北京交通大学，２０１０．［４］乔阳．基于改进遗传算法的图像分割方法［Ｄ］．成都：电子科技大学，２０１３．［５］张家善，王志宏，陈应显，等．一种求解旅行商问题的改进遗传算法［Ｊ］．计算机系统应用，２０１２，２１（０９）：１９２－１９４，１９１．［６］王娜．求解ＴＳＰ的改进遗传算法［Ｄ］．西安：西安电子科技大学，２０１０．［７］于丰瑞．基于改进的遗传算法求解ＴＳＰ问题［Ｄ］．呼和浩特：内蒙古农业大学，２０１６．［８］闫茹．基于改进遗传算法的旅游路线优化研究与应用［Ｄ］．银川：北方民族大学，２０２１．（上接第５７页）［３］田浩杰，杨晓庆，翟晓雨．基于深度学习的线圈炮缺陷自动检测与分类［Ｊ］．现代计算机，２０２２，２８（１０）：８６－９１．［４］张浩，吴陈，徐影．基于深度学习在海缆表面缺陷检测中的应用［Ｊ］．电脑知识与技术，２０２２，１８（１５）：８８－９１．［５］陈宗仁，谢文达，余君，等．基于深度学习的金属机械零件表面缺陷检测方法［Ｊ］．制造业自动化，２０２１，４３（１２）：１７０－１７３．［６］王昊，李俊峰．基于深度学习的车载导航导光板表面缺陷检测研究［Ｊ］．软件工程，２０２２，２５（０３）：３４－３８，１６．［７］刘瑞珍，孙志毅，王安红，等．基于深度学习的偏光片缺陷实时检测算法［Ｊ］．太原理工大学学报，２０２０，５１（０１）：１２５－１３０．［８］王鸣霄，范娟娟，周磊，等．基于深度学习的排水管道缺陷自动检测与分类［Ｊ］．给水排水，２０２０，４６（１２）：１０６－１１１．［９］施恺杰，王颖，王嘉璐，等．基于深度学习的电子换向器表面缺陷检测［Ｊ］．网络安全技术与应用，２０２１（０６）：１１３－１１５．［１０］于宏全，袁明坤，常建涛，等．基于深度学习的铸件缺陷检测方法［Ｊ］．电子机械工程，２０２１，３７（０６）：５９－６４．［１１］ＬＥＣＵＮＹ，ＢＯＴＴＯＵＬ，ＢＥＮＧＩＯＹ，ｅｔａｌ．Ｇｒａｄｉｅｎｔ－ｂａｓｅｄｌｅａｒｎｉｎｇａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｏｃｕｍｅｎｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ，１９９８，８６（１１）：２２７８－２３２４．［１２］ＫＲＩＺＨＥＶＳＫＹＡ，ＳＵＴＳＫＥＶＥＲＩ，ＨＩＮＴＯＮＧＥ．Ｉｍａｇｅｎｅｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｄｅｅｐｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＡＣＭ，２０１７，６０（６）：８４－９０．［１３］ＳＩＭＯＮＹＡＮＫ，ＺＩＳＳＥＲＭＡＮＡ．Ｖｅｒｙｄｅｅｐｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｆｏｒｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｉｍａｇｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ａｒＸｉｖｐｒｅｐｒｉｎｔａｒＸｉｖ：１４０９．１５５６，２０１４．［１４］ＳＺＥＧＥＤＹＣ，ＬＩＵＷｅｉ，ＪＩＡＹａｎｑｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｇｏｉｎｇｄｅｅｐｅｒｗｉｔｈｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｃ］／／ＩＥＥＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｐｕｔｅｒＶｉｓｉｏｎａｎｄＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（ＣＶＰＲ）．Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ，ＵＳＡ：ＩＥＥＥ，２０１５：１－９．［１５］ＨＥＫａｉｍｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｎｇｙｕ，ＲＥＮＳｈａｏｑｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｄｅｅｐｒｅｓｉｄｕａｌｌｅａｒｎｉｎｇｆｏｒｉｍａｇｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ［Ｃ］／／ＩＥＥＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｐｕｔｅｒＶｉｓｉｏｎａｎｄＰａｔｔｅｒｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（ＣＶＰＲ）．ＬａｓＶｅｇａｓ，ＮＶ，ＵＳＡ：ＩＥＥＥ，２０１６：７７０－７７８．３６第７期杨锦涛，等：基于遗传算法求解ＴＳＰ问题的研究及Ｍａｔｌａｂ实现Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
《第9课人工智能中的机器学习》教学设计
活动2：有监督学习与无监督学习
知识讲解
机器学习的方法主要有:有监督学习和无监督学习。
有监督学习要拿一组已经知道类别的数据，即带标签的数据进行学习，之后再利用学习得到的知识去对新的数据进行判断。
举例来说，在识别是否为猫的系统中，训练模型时，需要将每个图片打上标签，表示当前图片是猫或者非猫。
如图9-1所示就是一个识别是否为猫的模型。
无监督学习，指计算机通过学习无标签数据，即机器并不知道学习数据的类别，从中提取能够将数据进行分类的特征，并根据特征的不同，将数据分割为不同的类的过程。
如图9-2所示的6个样本，机器经过学习后发现可以用于区别的特征有颜色和外形,根据这两个特征的不同，可以将6个样本分为3类，1，5为类(红富士)，2，6为一类（青苹果)，3，4为一类（蛇果)。
活动3：机器学习的应用
知识讲解
生活中有很多关于机器学习的应用，可能大家正在以某种方式使用它，但却不知道它的存在。
例如:虚拟个人助理、智能客服、垃圾邮件过滤等，如图9-3所示。
虚拟个人助理，可以通过语音指令为人类提供各种各样的帮助，如播放音乐、打开电子邮件、查询天气等。
机器学匀是这些个人助理的重要组成部分，通过机器学习，个人助理能够更了解用户的需求，从而提供更符合用户需求的个性化服务。
客服中心往往推荐客户优先使用智能客服。
当客户提出需求时，智能客服从相应的数据库中提取信息反馈给客户。
与此同时，随着互动的深入能够更好地理解客户需求，为客户提供更人性化的服务。
电子邮件是人们常用的交流工具，邮件服务器通常具有分类功能。
用户收到的每一封新邮。
2020年公需科目《当代科学技术前沿知识》考题及答案250题一、单项选择。
6、当前， (B)已成为全球新-轮科技革命和产业变革的着力点，成为新一代信息技术的聚焦点，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。
[2分]A新材料技术B新-代人工智能C新生物技术:D新能源技术7、(C) 年11月24日，设施通过国家验收，标志着我国唯一的国家级野生生物种质资源库项目建设全面完成。
[2分]A 1949B 1979C 2009D 20198、以下哪个国家或地区不面临严重的水资源压力:(A)。
[2分]A巴西B中国东部C北非D阿拉伯地区9、(D) 是世界第一台速度超过每秒10亿亿次的超级计算机。
[2分]A天河二号B神威太湖之光C顶点D山脊10、机器学习是指通过(D) 在机器上训练模型,并利用模型进行分析决策与行为预测的过程。
[2分]A数据B算法C算力D数据和算法11.以下哪点不是我国水资源分布情况的特点: (A)。
[2分]A人均占有量高B南方水多C北方水少D西部水少17.以下哪项能力是我国“北斗卫星导航系统”特有的功能: ( D)。
[2分]A高精度定位B高精度导航C高精度授时D短报文通信18.我国首个月球探测计划是: (A)。
[2分]A“嫦娥工程”B月兔工程C“高分计划”D“天琴计划”19.纳米材料分为零维、- 维、= 维和三维材料，石墨烯属于( C) 纳米材料。
[2分] A零维B一维C二维D三维20.下列不是我国暗物质研究的有(B)。
[2分]A“悟空”号暗物质粒子探测卫星B大型地下氙(LUX)实验C中国暗物质实验( CDEX )D能猫计划(PANDAX)12、生物医药材料被许多国家列入关键高技术新材料发展计划，下列不属于生物医药材料研发重点方向的有(B)。
[2分]A组织工程支架材料B压电材料C组织修复和替代材料D人造器官13、(B) 是标准模型中最后一种被发现的粒子。
[2分]A中微子B希格斯玻色子C暗物质D暗能量14、区块链技术较早出现在2008年发表的奠基性论文《比特币:一种点对点电子现金系统》中，这篇论文的作者是(D)。
KR-6120G 彩色数码管显示型GSM智能报警器使用说明书系统简介本系统是彩色数码管时钟显示型120防区GSM家用/商用防盗报警系统，结合先进的GSM 数字信号处理技术，创新研制的GSM无线移动的智能报警系统。
它高度集成了数字语音、中文短信息、学习式无线对码、远程家电控制、短信识别等技术。
报警时自动语音或短信告知警情及事发地点，稳定、可靠、安全，以及人性化的操控。
功能实用、性价比高、配置齐全、操作简单。
彩色数码管显示报警的方位。
无线连接红外，门磁，烟雾探测器，燃气探测器，紧急按钮等配件。
广泛应用于家庭、工厂、学校、商铺、便利店、财务室、别墅、小区等需要防护的地方。
保护财产不受侵害。
功能简介■彩色数码管显示屏，语音提示，操作方便。
可装中国移动或联通的GSM手机卡, 可在主机上直接查询话费和通话功能■时钟显示型数码彩色显示屏，具有二组闹铃功能，响铃时间可调。
■主机有120个无线防区，2个有线防区。
每个防区有8种防区类型可供选择，可设普通防区、留守防区、智能防区、紧急防区、关闭防区、门铃防区、迎宾防区、老人求助防区。
■四组定时布撤防功能，每组定时布撤防可选取星期及不同的防区，省去手动频繁布撤防，真正实现智能化全自动控制。
■主机自带键盘，通过键盘直接设置，或电话(手机)或者短信远程对主机进行系统设置，创新性兼容中国移动飞信功能，以节约用户发短信对主机进行控制而产生的短信费用。
■6组语音报警电话号码，3组老人求助报警电话号码，6组短信接警号码。
不同的防区可以拨打预设的号码组合，掉电不丢号码。
■10秒自定义留言录音。
并内嵌人工语音，用户在远程接警时能知道警情发生的地点及防区号。
■异地远程监听、对讲、喊话功能，并能远程电话布防、撤防。
■1组常开信号输出，继电器联动报警输出，可实现家电远程控制。
■无线智能学习配件，学习对码快捷简便，主机可兼容2262及百万组编码，可学习150个遥控器及150个探测器，不同编码的遥控器可以控制特定的分防区。
