科研实践
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研究生科研实践总结研究生科研实践总结研究生科研实践是学生在研究生阶段所进行的一项重要学习活动。
通过科研实践,学生能够独立思考、解决问题,提高实践能力和创新能力。
在这段时间里,我有幸参与了一个关于新型材料的研究课题,并进行了一系列实验和数据分析。
在此次科研实践中,我学到了很多知识和经验,也深刻地认识到了一个优秀科研者所应具备的素质和能力。
以下是我对这次科研实践的总结。
首先,一项优秀的科研工作需要有系统性的规划和准备。
在开始科研工作之前,我们团队进行了大量的文献调研和资料收集,对该课题的背景和前沿有了深入的了解。
通过文献的研读,我们确定了自己的研究方向,并制定了详细的研究计划和实验方案。
其次,良好的实验技巧和数据处理能力对科研工作的顺利进行起着重要的作用。
在实验中,我与同学们一起分工合作,完成了一系列繁琐的实验操作。
通过实践,我学到了很多实验技巧和实验注意事项。
例如,我学会了如何正确使用实验仪器,掌握了一些常用实验方法和操作流程。
在实验过程中,我还培养了细心观察的习惯,及时记录实验数据,并进行有效的数据处理和分析。
再次,合理的组织时间和工作安排有助于提高科研工作的效率和质量。
在我进行科研实践的过程中,我发现时间管理非常重要。
如果没有合理的时间安排,很容易导致实验进展缓慢或实验结果不准确。
为了更好地管理时间,我制定了详细的实验计划,并进行了实时的进度跟踪和反馈。
通过这次实践,我学会了如何合理地安排时间和任务,提高工作的效率。
此外,科研实践也需要有团队合作精神和良好的沟通能力。
在实践中,我与同学们互相合作,相互协助,共同解决实验中遇到的问题。
通过与同学们的合作,我不仅学到了很多专业知识和技能,还发展了团队合作和沟通协作的能力。
在团队合作中,我学会了倾听他人的观点,提出自己的想法,并能够有效地与他人进行沟通和协商。
最后,这次科研实践让我更加深入地了解到科研工作的不易和重要性。
通过实践,我深刻地认识到科研工作需要长时间的努力和持续的思考。
高中生科研实践方案高中阶段,科研实践对于学生的发展起着至关重要的作用。
通过开展科研实践活动,学生能够培养自主学习和探究能力,提高科学素养,培养创新意识和实践能力。
本文将从科研实践方案的确定、调研与文献阅读、问题定义与分析、实验设计、数据处理与分析、结果呈现与展示、成果总结与反思等七个方面,介绍高中生科研实践方案的编写和实施。
一、科研实践方案的确定科研实践方案确定前,首先需要明确科研的目标和方向。
学生可以根据自己的兴趣和特长进行选择,或者基于当前社会的热点问题,选择能够解决现实问题的课题。
同时,学生也要考虑实施的可行性,如时间、经费和设备等方面的条件。
二、调研与文献阅读在确定好科研方向后,学生需要进行调研与文献阅读。
通过查阅与所选课题相关的文献资料,了解当前研究的进展和已有的研究成果。
这样不仅可以积累科学知识,还能够了解已有研究的不足之处,为自己的研究提供依据。
三、问题定义与分析在调研和文献阅读的基础上,学生需要明确研究的问题和目标。
通过分析已有研究成果,找出尚未解决或有待深入研究的问题。
同时,也要明确研究的意义和价值,以及解决这个问题的可行性和方法。
四、实验设计明确了研究问题和目标后,学生需要进行实验设计。
实验设计涉及到选取实验对象、实验材料和实验方法等方面的考虑。
在实验设计过程中,需要注意实验的可操作性和结果的准确性,并制定实验步骤和流程。
五、数据处理与分析通过实验采集到的数据,学生需要对数据进行处理和分析。
数据处理包括数据整理、筛选和转换等步骤,而数据分析则要根据实验的目的和要求,采用合适的数理统计方法进行分析,得出科学的结论。
六、结果呈现与展示在完成数据处理和分析之后,学生需要将研究结果进行呈现和展示。
呈现方式可以多样化,如报告、海报或者口头陈述等。
通过适当运用图表、图片和文字等,能够更加直观和清晰地展示研究结果。
七、成果总结与反思完成科研实践后,学生需要对整个研究过程进行总结和反思。
总结可以从研究目标的实现程度、方法的有效性、存在的问题以及自身的不足等方面进行。
科研实践完成情况汇报近年来,我所从事的科研工作取得了一定的进展,下面我将对我的科研实践完成情况进行汇报。
首先,我在过去的一年中,主要围绕XX领域展开了系统的研究工作。
通过对相关文献的梳理和实地调研,我对该领域的研究现状有了更深入的了解,并确定了自己的研究方向。
在此基础上,我提出了一个创新性的研究课题,并进行了系统的实验设计和数据采集工作。
通过实验数据的分析和总结,我得出了一些初步的结论,并在相关学术期刊上发表了一篇论文。
这些工作为我未来的深入研究奠定了坚实的基础。
其次,我还积极参与了一些学术交流活动,包括学术会议和学术讲座。
通过与其他领域的专家学者进行交流,我不仅扩展了自己的学术视野,还结识了一些有价值的合作伙伴。
这些交流活动对我后续研究的开展起到了积极的促进作用。
另外,我还在实验室和团队的协助下,开展了一些科研项目的合作研究工作。
通过与团队成员的密切合作,我不仅学到了很多科研方法和技巧,还提高了自己的团队协作能力和组织管理能力。
这些合作项目的开展,为我提供了更多的实践机会,也为我的科研实践积累了更多的经验。
在科研实践中,我也遇到了一些困难和挑战。
比如,在实验设计和数据处理过程中,我遇到了一些技术难题,需要借助导师和同事的帮助才得以解决。
此外,学术论文的写作和发表也是一个不小的挑战,需要不断地修改和完善。
但是,通过不懈的努力和坚持,我最终克服了这些困难,取得了一些阶段性的成果。
总的来说,我的科研实践完成情况还比较令人满意。
在未来的工作中,我将继续深入研究自己的课题,并不断完善和提升自己的科研水平。
同时,我也会积极参与更多的学术交流活动,扩大自己的学术影响力。
相信在导师和团队的指导和支持下,我的科研工作会取得更大的进展,为学术界的发展和进步贡献自己的一份力量。
科研实践能力自我总结鉴定在科研实践中,我不断提升了自己的科研能力和实践能力。
通过参与科研项目、撰写科研论文、参加学术会议等活动,我积累了丰富的科研经验,提高了自己的科研实践能力。
以下是我个人对自己科研实践能力的鉴定和总结。
首先,我具备扎实的专业知识和科研理论基础。
在大学期间,我系统地学习了本专业的基础课程,并掌握了相关的科研理论。
通过课堂学习和自主学习,我对相关科研领域的基本概念、理论模型、实验方法等有了较为深入的理解。
这为我后续的科研实践奠定了坚实的基础。
其次,我具备独立进行科研工作的能力。
在科研项目中,我能够独立完成实验设计、数据采集与分析等工作。
我能够合理选择合适的实验方法和技术手段,运用所学的统计学知识对实验数据进行可靠的分析。
在实验过程中,我能够仔细记录实验操作步骤和结果,并及时总结和分析实验现象。
在论文撰写过程中,我能够独立查阅并分析相关文献,合理运用科研理论进行论证,并将研究结果进行准确、清晰的表述。
此外,我具备团队合作的能力。
在科研项目中,我与导师、同学和其他合作者保持良好的沟通与合作。
我尊重并充分发挥他人的专业知识与能力,愿意分享自己的经验和观点,并积极参与团队讨论和合作。
我能够独立完成自己的任务,并与团队成员进行有效的协作与配合,共同完成科研项目的目标。
此外,在科研实践中,我始终保持积极的学习态度。
通过反思和总结实践经验,我不断改进科研方法和技术,提高研究的科学性和可靠性。
我关注学科前沿的科研动态和最新研究成果,积极参与学术会议和研讨会,与同行学者进行交流和讨论,不断拓宽自己的科研视野和思维方式。
最后,我具备较强的科研论文写作能力。
我能够运用科学的方法和逻辑框架,合理组织论文的结构和内容,形成完整、清晰的科研论证。
我能够运用准确、规范的科研术语和语言,在论文中恰当引用和参考相关文献,提高论文的科学性和可信度。
在论文写作过程中,我注重细节,力求语言精准,结构严谨,以确保论文的质量和可读性。
一、前言科研实践活动是高校教育的重要组成部分,旨在培养学生的科研兴趣、创新精神和实践能力。
在本次科研实践活动中,我有幸参与其中,通过实际操作、理论学习和团队协作,收获颇丰。
以下是我对本次科研实践活动的心得体会。
二、实践活动的背景与目的1. 背景随着科技的飞速发展,我国对科研人才的需求日益增加。
为了培养具有创新精神和实践能力的科研人才,我国高校纷纷开展科研实践活动。
本次科研实践活动由我国某知名高校主办,旨在为学生提供一个接触前沿科技、锻炼科研能力的平台。
2. 目的(1)提高学生的科研兴趣,激发学生的创新潜能;(2)培养学生的科研思维,提高学生的实践能力;(3)增强学生的团队协作精神,提升学生的综合素质;(4)为学生提供了解前沿科技、拓宽知识面的机会。
三、实践活动的内容与过程1. 实践活动内容本次科研实践活动主要包括以下几个方面:(1)理论学习:通过讲座、研讨会等形式,使学生了解相关领域的理论知识;(2)实验操作:在导师的指导下,进行实际操作,掌握实验技能;(3)项目研究:分组进行项目研究,锻炼学生的科研能力和团队协作精神;(4)成果展示:通过成果展示会,让学生展示自己的研究成果。
2. 实践活动过程(1)前期准备:在活动开始前,我们进行了分组,明确了各自的研究方向和任务。
同时,我们查阅了大量资料,为实验操作和项目研究做好准备。
(2)理论学习:在导师的带领下,我们学习了相关领域的理论知识,为后续的实验操作和项目研究奠定了基础。
(3)实验操作:在导师的指导下,我们进行了实验操作,掌握了实验技能。
在实验过程中,我们遇到了许多问题,通过查阅资料、请教导师和团队协作,最终解决了这些问题。
(4)项目研究:我们分组进行项目研究,充分发挥了各自的优势。
在研究过程中,我们学会了如何制定研究计划、收集和分析数据、撰写研究报告等。
(5)成果展示:在成果展示会上,我们向评委和观众展示了我们的研究成果,得到了他们的认可和好评。
1. 高中科研实践是培养学生科学素养和创新思维的重要途径。
通过科研实践,学生能够深入了解科学知识,掌握科学方法,提高解决问题的能力,培养创新意识和科学精神。
2. 高中科研实践不仅是一种学习方式,更是一种学习态度。
在科研实践中,学生需要主动积极地思考问题、探索答案,并通过实验、观察和分析数据等方法来验证自己的观点,培养独立思考和解决问题的能力。
3. 通过参与高中科研实践,学生可以增强对科学的兴趣和热爱,激发他们对科学领域的探索欲望。
他们可以自由选择研究方向,寻找自己感兴趣的课题,从而加深对这个领域的理解和认识。
4. 高中科研实践还可以提高学生的科学素质。
在实践过程中,学生需要掌握一定的科学知识和实验技能,学会运用科学方法进行研究。
这不仅可以加深学生对知识的理解,还可以培养他们的观察、实验设计和数据分析能力。
5. 高中科研实践培养学生的创新精神。
在科研过程中,学生需要思考新的问题,提出新的想法,并通过实践来验证和改进这些想法。
这种创新思维不仅可以帮助学生在科研领域取得突破性的成果,也可以培养他们在其他领域的创新能力。
6. 高中科研实践还可以提高学生的合作能力。
在科研项目中,学生需要与同学、老师和专家进行交流和合作,共同完成研究任务。
通过合作,学生可以学会倾听他人的意见,尊重他人的观点,提高团队合作的能力。
7. 高中科研实践有助于学生的综合素质发展。
通过参与科研活动,学生不仅可以提高自己的学术水平,还可以培养自己的表达能力、组织能力和领导能力。
这对于学生的个人发展和未来的职业规划都具有重要意义。
8. 高中科研实践也是学生升学和就业的一大加分项。
在竞争激烈的升学和就业市场中,拥有科研实践经验的学生往往更具竞争力。
科研实践可以证明学生具备独立思考、解决问题和创新能力,使他们在升学和就业中更受青睐。
9. 最后,高中科研实践对于培养学生的国家意识和社会责任感也具有重要作用。
通过开展与社会发展相关的科研项目,学生可以了解国家发展的需求和挑战,从而培养自己为国家和社会做贡献的意识和行动。
科研实习报告范文一、实习单位介绍我在大学实验室进行了为期两个月的科研实习。
该实验室专注于其中一特定领域的科研工作,并与多家企业和其他科研机构合作开展项目研究。
二、实习目标和内容本次科研实习的目标是深入了解该领域的前沿技术和研究方法,以及掌握实验设计与数据处理技巧。
具体的实习内容包括参与实验方案设计、数据采集和数据分析等工作。
三、实习工作总结在实习期间,我主要参与了其中一项目的实验工作。
首先,我了解了该项目的背景和研究目的,并根据相关文献进行了综述。
接下来,我参与了实验方案的设计,包括确定实验变量、采集数据的方法和数据处理的流程。
在实验过程中,我熟练操作了一系列实验设备和仪器,并按照实验方案进行了数据采集。
在数据处理过程中,我运用了统计分析软件,对采集到的数据进行了整理和分析。
通过对数据的对比和统计,我得出了一些初步的结论,并与实验室的导师进行了讨论。
此外,在实习期间,我还参加了实验室的例会和讨论会,与其他实习生和研究人员进行了交流和分享。
通过这些交流,我不仅加深了对该领域的理解,还学习了一些新的研究方法和技术。
四、实习成果和收获通过这次科研实习,我掌握了许多有关实验设计和数据处理的技能。
同时,我也更加了解了科研的流程和科研团队的合作方式。
我学会了如何提出科学问题、设计实验方案、采集数据以及分析数据。
此外,通过参与实验室的例会和讨论会,我也了解了目前该领域的研究动态和前沿技术。
这些经验和知识的积累将对我今后的学习和科研工作产生积极的影响。
五、对实习单位的评价和建议在我实习期间,实习单位为我提供了良好的实习环境和资源支持。
导师和其他研究人员对我的指导和帮助非常耐心和细致,使我能够顺利地进行科研实习工作。
实习单位的工作氛围和科研氛围也非常浓厚,激发了我对科学研究的兴趣。
然而,在实习期间,我也发现了一些问题。
例如,实验设备的使用和维护需要更加规范和细致,以保证实验的准确性和可靠性。
同时,实习单位在培养实习生的科研能力方面还有一些不足,需要更加注重培养实习生的实践操作和科研思维能力。
第1篇随着科技的飞速发展,STEM教育(科学、技术、工程和数学)逐渐成为教育改革的热点。
为了培养学生的创新精神和实践能力,提升学生的综合素质,我们开展了一系列教学科研实践活动。
以下是对这些活动的总结和反思。
一、活动背景与目标在当前教育环境中,学生普遍存在理论知识与实践能力脱节的问题。
为了解决这一问题,我们希望通过教学科研实践活动,将理论知识与实际应用相结合,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维和实践能力。
二、活动内容与实施1. 科学探究活动(1)主题:植物生长实验实施过程:学生分组,每组选择一种植物进行种植,记录生长过程,分析影响植物生长的因素。
通过实验,学生学会了观察、记录、分析等科学方法,了解了植物生长的基本原理。
(2)主题:空气质量监测实施过程:学生利用自制空气质量监测器,测量校园内不同地点的空气质量。
通过数据分析,学生了解了空气质量与人类健康的关系,提高了环保意识。
2. 技术创新活动(1)主题:机器人设计与制作实施过程:学生分组,每组设计并制作一个简单的机器人。
在制作过程中,学生学习了电路知识、编程技巧和机械结构设计。
最终,学生展示了各自的机器人,并进行性能测试。
(2)主题:3D打印技术应用实施过程:学生利用3D打印机制作模型,如创意玩具、实用工具等。
通过实践,学生了解了3D打印技术的基本原理和应用领域,提高了创新设计能力。
3. 数学应用活动(1)主题:数学建模竞赛实施过程:学生分组,每组选择一个实际问题,运用数学知识进行建模。
通过竞赛,学生提高了数学思维能力,学会了将数学知识应用于实际问题。
(2)主题:趣味数学游戏实施过程:学生设计并制作数学游戏,如数独、拼图等。
通过游戏,学生巩固了数学知识,提高了逻辑思维能力。
三、活动成果与反思1. 成果(1)学生创新精神和实践能力得到显著提升。
(2)学生团队合作意识、沟通能力、问题解决能力等方面得到锻炼。
(3)学生综合素质得到全面提升。
2. 反思(1)在活动组织过程中,应注重激发学生的学习兴趣,使学生在实践中感受到学习的乐趣。
关于大学生进行科研实践的探讨大学生科研实践是指大学生通过参与科研项目、进行科学探究等方式,积累科学知识,提升科学素养的过程。
科研实践是大学教育的重要组成部分,也是培养大学生创新能力和科学精神的有效途径。
本文将探讨大学生科研实践的重要性、存在的问题以及如何进行科研实践。
大学生科研实践具有重要意义。
大学是培养创新人才的重要阶段,只有通过科研实践,才能激发学生的创新潜能,培养学生的创新思维和实践能力。
科研实践能够增强学生的动手能力和实践能力,培养学生解决问题的能力和科学研究的方法论思维。
科研实践还可以帮助学生更好地理解和掌握所学知识,提高学生的学习兴趣和学习动力,培养学生的终身学习和自主学习能力。
大学生科研实践中存在一些问题。
许多大学生缺乏科研意识和创新精神。
在大学教育中,注重理论知识的传授和考试成绩的评价,而忽视了培养学生的科研能力和创新精神。
许多学校的科研实践项目资源有限,无法满足学生参与科研项目的需求。
一些学生在科研实践中缺乏指导和支持,对科研实践过程和方法了解不多。
针对以上问题,应该采取一系列措施来促进大学生科研实践。
学校应该加强对学生的科研意识和创新精神的培养,为学生提供必要的科研训练和机会。
学校应该加大对科研实践项目的支持力度,增加科研实践项目的经费投入,提供更多的科研实践机会。
学校应该建立科研实践指导机制,为学生提供科研实践的指导和支持,帮助他们选择适合的科研项目和方法。
在进行科研实践时,大学生应该注意一些基本原则。
要选择适合的科研项目和课题,充分发挥自己的兴趣和潜能。
要注重科研方法的学习和运用,掌握科研的基本流程和方法。
要积极参与科研活动,与导师和同学进行交流和合作,提高科研实践的效果。
要注重科研成果的归纳和总结,将科研成果转化为学术论文或实际应用。
大学生科研实践具有重要意义,可以培养学生的创新能力和科学精神。
在进行科研实践时,大学生和学校都需要积极行动,解决存在的问题,提高科研实践的质量和水平。
科研实践的个人总结与评价一、激发内驱机制引领____一中在教科研工作中重在激发教师的主动性,强调教师在科研中的主体地位,以本校优秀教师为榜样,以“名师工作室”、“学术委员会”为组织形式,充分发挥优秀教师群体的引领带头作用,大力宣传“名、特、优”教师的先进事迹,形成人人争做“科研型、学术型”教师的良好氛围。
同时学校积极为教师的自主专业发展打造科学、专业的成长平台,形成良好地外部激励机制。
教师更加认识到,自主发展在个人职业规划、职业幸福感、成就感获得的重要性,教师自主发展的意识有了明显提高,激发了教师规划职业、规划自我、规划人生的意识。
一年来我校教科研工作取得了长足的进步,成果斐然,在校教师共计发表论文____篇,比上一学年度同期增长了____%,其中国家级、省级、市级论文,同比分别增加了____%、____%和____%。
获奖论文____篇,其中省级获奖____篇,市级获奖____篇,与前一学年度仅有____篇市级获奖相比,无论在质和量上均有了明显的提高。
课题结题____个,其中省级课题____个,市级____个,同比增加____个。
市区评优课参赛____人,____人获一等奖也创一中历史最好成绩,上学期结束的大市评优课又有____位教师获一等奖,____位获二等奖。
另外,教师参加各级培训人数明显增加,教师业务能力测试成绩明显提高等。
这些成绩的取得,首先取决于教师个人对专业发展主动性、能动性的增强,无论是制定个人专业发展规划还是执行规划都比以往更加规范、投入,成绩的取得也证明激发内驱力的重要性和有效性。
二、教研合一课题引领《回归主体性的教师自主专业发展实践研究》这一省级课题的研究在引领我校教师专业发展中起到了重要的指导作用,对我们提高理论能力,提升认识层次,提速培养过程提供了很好的平台和抓手,同时也给我们教学、科研合二为一、实现教师、学生与学校的共同、和谐、可持续发展提供了机遇和途径。
在该课题研究的过程中,王志勇校长亲自挂帅,带领课题组成员积极探索教师专业发展的有效途径,将科研与实践密切结合,从课题立项、过程管理,以及课题与教育教学的密切结合等不同角度进行了全方位的深度引领,对全面促进我校教师专业发展研究起到了至关重要的助推作用。
科研实践报告
一、简介
基于粒子群优化算法的图像分割和传统基于数学模型的图像分割有很大区
别。
传统的基于数学模型的图像分割算法解决低维度时,效率可以接受并且结果非常好。
但随着图像分割的目标增加,传统图像分割算法的执行效率会大幅度下降,且结果较差。
近年学者提出了粒子群随机搜索算法,它是智能算法的一个新分支。
粒子群优化算法的目标是解决现实世界中的各种最优化问题,该特点正好和图像分割思想符合,因此学者们把粒子群优化算法引入到了阁像分割领域。
随着粒子群优化算法的深入研究,学者们发现在解决不同的优化问题时,该说法存在着一些缺陷,因此,目前对粒子群优化算法的改进论文大量出现。
现在学者们对它的研究主要集中在算法性能改进、算法收敛的实验证明和解决其体优化问题等。
二、研究内容
图像分割是自动图像模式识别和场景分析中的一个重要预处理环节,随着模式识别、计算机视觉、虚拟现实与仿真、卫星遥感图像技术等方面的发展,人们对图像分割算法进行了大量研究,出现了许多有着一定影响的图像分割方法,但每种方法都是在某一方面取得了一定效果,至今也没有一种通用的高效算法出现。
最常见的是直接检测区域的阂值分割方法,由于其具有操作简便、效率高的优点,成为了实时图像处理中图像分割的一个重要方法,其中Otsu所提出的最大类间方差方法是其中的典型代表,最大类间方差方法是以最小二乘法原理为基础推导出的,其基本原理是在最佳分类状态时其类间分离性最好,但传统的最大类间方差方法寻找类间方差最大的阈值时,是用遍历的方法进行的,计算量相当大。
随着粒子群算法的发展,粒子群算法以其适应性强、灵活性好,而能寻找图像分割最优阈值,但粒子群算法容易出现局部最优,使得所得解为局部最优解而不是全局最优解,并且后期收敛速度较慢,为了克服粒子群算法的缺陷,人们对粒子群算法进行了许多改进,其中出现的基于量子粒子群算法的图像分割方法和基于小生境粒子群算法图像分割方法是基于粒子群算法图像分割方法的典型代表,量子粒子群算法图像分割方法中将每个粒子代表一个可行的二维阈值向量来进行搜索寻求最优解,以量子粒子飞行而求解,在小生境粒子群图像分割方法中为避免局部最优,增加全局空间搜索的多样性,是通过划分多个小生境而实现的。
本文以最大类间方差阈值分割技术为基础,分别以标准粒子群算法、量子粒子群算法以及小生境粒子群算法来优化适应度函数,以此对当前典型的图像分割
技术进行研究。
三、研究方法概述
1、粒子群优化PSO 算法原理
粒子群优化算法(简称PSO 算法)是一种迭代化工具,是由Kennedy 和Eberhart 通过对鸟群捕食行为的研究而得来。
可以说粒子群优化算法自提出以来,就引起了许多学者的浓厚兴趣,并不断将其改进并运用到各个方面。
运用粒子群优化算法解决问题时,是将每个要寻求的问题解当作一个粒子,也被看作一只鸟在d 维空间搜索,每个粒子就是在D 维空间中的空间粒子,n 个如此的空间粒子在D 维空间运动而构成一个群落,称为粒子群。
在求解时,系统随机产生一组粒子群,为了搜索最优值,系统不断迭代寻优,每迭代一次,粒子依靠自身的局部最优解(个体值bestk p )和整个粒子群的全局最优解(全局极值gbestk p 来决定自己新的速度和新的位置,从而形成了新一代的粒子群,同时通过计算适应度函数,根据计算所得的适应度值进行判定并淘汰粒子,经过若干代的更新最终整个粒子群收敛时,所得到的解就是全局最终最优解。
其更新速度和位置的公式如下:
()()k gbestk k bestk k k x p r c x p r c wv v -⨯⨯+-⨯⨯+=+22111
11+++=k k k v x x
其中k x 代表每个粒子的当前位置,k v 代表每个粒子的速度矢量,bestk p 表示每个粒子在某次迭代中自身最优解的位置,gbestk p 表示某次迭代中该种群的整体最优解。
2、小生境粒子群算法
在生物学中处于地理上相对独立的各个小生境的不同物种之间,由于不会进行竞争或交配等信息交流,因而是相对独立地进行进化的。
将此思想引入粒子群算法中,保持粒子群迭代中的物种多样性,形成了小生境粒子群优化算法,在一个动态圆形拓扑领域内,如果一个粒子在连续几代进化中其适应度值变化在一个较小的范围内,就可以以此粒子为圆心,以最近距离的粒子为半径,从而形成一
个小生境,小生境粒子群不断地迭代进化,就不断吸收进入小生境粒子群的粒子,并且不断将符合条件的小生境进行合并。
小生境粒子群具体算法如下:(1)首先对主粒子群进行初始化;
(2)更新迭代主粒子群中的粒子;
(3)计算主粒子群中每个粒子的适应度值,如果在连续几代进行中某一个粒子的适应值的变化都在一定较小范围内,则该粒子就是一个新的小生境的中心,此粒子与它最近粒子距离将是所形成的小生境的半径,所形成的每个小生境就是一个微粒子群;
(4)更新种群内的粒子和子群中粒子的位置及程度,并计算出子群中粒子的最优位置及半径;
(5)在不断迭代中合并符合条件的小生境;
(6)在不断迭代中吸收满足条件的进入小生境微粒子群粒子;
(7)不断进行中将主群中的粒子划分为新的小生境;
(8)若满足终止条件,则不再寻优,否则返回(2)。
四、研究结果及分析
本实验在Matlab环境下进行。
测试图像采用256*256的图像作为实验对象进行测试,并且图像采用256级的灰度。
对于二维的Otsu分别采用标准PSO算法和小生境粒子群算法(SPSO),粒子规模数为45,采用120的最大迭代次数,本文分别进行3次实验,下面图分别是原图、标准PSO算法和小生境粒子群算法结果。
图2.2 原图图2.3 PSO图
图2.5 SPSO 图
通过对两种算法结果图的比较,基于小生境粒子群优化算法比基于粒子群优化算法分割效果好,从整体效果来看,这两种算法都能将感觉的目标物分离出来,但PSO图有比较多的漏分点,分割出的对象也不是很清楚,而在SPSO图中目标对象也就是照相人的手都比较清楚的分割出来了,主要是由于小生境算法分类的多样性使得细小的细节也能分割出来。