同济大学 算法分析与设计 第3章

人工智能专业培养方案一、专业历史沿革人工智能重在研究、开发、模拟、延伸和扩展人的智能.同济大学人工智能专业面向国家战略需求和各行各业转型升级需求，围绕“智能"中心，以"自主系统”为特色，重在人工智能理论、方法、技术的学习及其应用.本专业依托同济大学电子与信息工程学院控制科学与工程系办学，以控制科学与工程和智能科学与技术学科为中心并协同计算机科学与技术、电子科学与技术、医学等学科.控制系前身可追溯至1912年国立同济大学电工机械系,1979年更名为电气工程系，设工业电气自动化（1998年更名为自动化）、电子仪器、计算机三个本科专业.2003年，蟠制科学与工程一级学科设置，更名为控制科学与工程系,自动化专业于2010年首批入选教育部"卓越工程师培养计划”试点专业，并列入同济大学国际双学位培养计划，2012年成为首批设立国家级工程教育实践中心'的专业，2015年通过工程教育认证，成为同济大学10个国际实质等效工科专业之一并在2018年再次通过认证.目前拥有控制科学与工程学科一级学科博士学位授予权与硕士学位授予权，1979年开始培养硕士研究生，1986年获得“工Ik 自动化"硕士学位授予权，1993年获得"模式识S!）与智能系统"博士学位授予权，1996年获得“控制理论与控制工程"博士学位授予权，1998年获准设立"控制科学与工程"一级学科博士后流动站，2003年获得“控蝌学与工程"一级学科博士点,2007年"控制理论与控制工程”被评为国家重点学科和上海市重点学科，2012年，"控制科学与工程"学科入选上海市一流学科（B类），2018年获批敢育部自主智能无人系统科学中心，同年获批上海市智能科学与技术高峰学科建设支持。

二、学制与授予学位四年制本科本专业所授学位为工学学士∙三、基本学分要求四、专业培养标准方面内容目标要求及相应课程五、专业培养目标本专业培养具有社会主义核心价值观，德、智、体、美、劳全面发展的社会主义建设者和接班人，具有健全人格和良好职业素质，掌握人工智能领域基础理论和方法，了解人工智能及相关领域行业的进展，能然运用人工智能的基本原理与方法，设计有效的工程技术解决方案并能开发应用。

同济大学 数学系
维度归约
• 维度归约使用数据编码或变换，以便得到 原数据的归约或“压缩”表示。分为无损 和有损两种。
• 主要方法：
– 串压缩：无损，但只允许有限的数据操作。 – 小波变换（DWT）：有损，适合高维数据。 – 主成分分析（PCA）：有损，能更好地处理稀
* Smoothing by bin boundaries: - Bin 1: 4, 4, 4, 15 - Bin 2: 21, 21, 25, 25 - Bin 3: 26, 26, 26, 34
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• 回归：用一个函数（回归函数）拟合数据来光滑 数据。 –线性回归 –多元线性回归
• 聚类：将类似的值聚集为簇。检测离群点
–反映了每个数与均值相比平均相差的数值
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18
度量数据的离散程度…
• 盒图boxplot,也称箱线图 • 从下到上五条线分别表示最小值、下四分
位数Q1 、中位数、上四分位数Q3和最大值 • 盒的长度等于IRQ • 中位数用盒内的横线表示 • 盒外的两条线（胡须） 分别延伸到最小和
最大观测值。
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局部回归（Loess）曲线 • 添加一条光滑曲线到散布图
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数据清理
•现实世界的数据一般是不完整的、有噪 声的和不一致的。 •数据清理的任务：
填充缺失的值，光滑噪声并识别离群 点，纠正数据中的不一致。
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缺失值
• 忽略元组 • 人工填写空缺值 • 使用一个全局常量填充空缺值 • 使用属性的平均值填充空缺值 • 使用与给定元组属同一类的所有样本的平均
• 含噪声的
– 包含错误或存在偏离期望的离群值。
• 不一致的

钢结构设计软件V10塔架模块使用手册同济大学3D3S研发组上海同磊土木工程技术有限公司2009年07月版 权 声 明3D3S计算机程序以及全部相关文档是受专利权法和著作权法保护的产品，版权属于上海同磊土木工程技术有限公司。

未经上海同磊土木工程技术有限公司的书面许可，不得以任何形式、任何手段复制本产品或文档的任何部分。

同济大学3D3S研发组上海同磊土木工程技术有限公司电话：021－65981466传真：021—65985557电子邮件：******************,****************.cn网址：免 责 声 明3D3S软件的开发以及文档的编制投入了相当多的时间和努力，经过了严格的测试和使用。

自1997年开发以来，众多用户的工程应用证明了软件的适用性和正确性。

但在程序使用方面，使用者接受并清楚的知道开发者或经销商在程序的准确性或可靠度上没有做任何直接或暗示的担保。

使用者必须明确了解程序的假定并必须独立的核查结果。

总说明 (3)第一章塔架模块使用操作顺序 (6)第二章塔架模块菜单功能文字说明 (9)2.1结构编辑 (9)2.2 显示查询 (15)2.3构件属性 (20)2.4荷载编辑 (35)2.5内力线性及非线性分析 (51)2.6设计验算 (56)2.7后处理 (60)2.8施工图 (69)第三章例题 (72)例题1 （四边形角钢塔） (72)例题2 （三边形钢管角钢塔） (77)总说明一、使用环境及安装步骤3D3S v10.0在AutoCAD2004、2005、2006环境下运行,操作系统为WIN9X，WIN2000，WINXP；安装步骤：1、双击光驱中的授权单位名称目录下的setup应用程序图标，屏幕弹出欢迎框（如果以前安装过同版本的3D3S软件，会先提示卸载）；2、单击next按钮，屏幕弹出安装目标目录对话框，在对话框中按browse按钮选择安装目录， 3D3S10.0可以安装在任何目录下；3、安装程序执行文件复制；4、FINISH表示安装成功，不必重新启动电脑，直接可以使用3D3S（双击3D3S10.0图标）；5、第一次使用3D3S时，如果没有出现3D3S菜单，则使用MENU命令人工调用3D3S菜单（ACAD使用的是上次正常退出时的菜单）；Command: menu选择3D3S安装目录下的3D3S_空间任意结构设计菜单.mnc需要切换回ACAD2000的菜单可以直接使用3D3S的菜单切换或仍旧使用MENU命令，选取ACAD\SUPPORT下ACAD.MNC；二、软件锁使用说明结构软件的正常使用关系到结构设计的安全性，请在使用3D3S前在详细阅读以下条文：1、3D3S的全程运行过程中，务必保证3D3S软件狗和电脑硬件的通讯（插3D3S软件狗），3D3S软件狗中存在自定义算法以及与3D3S软件的数据交换，一旦软件运行过程中无法正确找到内置授权号的3D3S软件狗，即便软件还能继续运行，将不定时出现数据错误以影响计算结果；2、每个授权用户的软件狗都是定制的，所以不能相互混用，必须和您的安装盘配套使用；在菜单切换\帮助菜单下的关于3D3S中可以查询到本套软件的正确用户单位，必须和软件锁的授权单位配套，软件才能正常使用；3、安装完成后，在插上软件狗的基础上仍旧提示不能找到软件狗，请参看安装光盘中的说明文件；4、在3D3S官方网站中的用户服务区中，可以通过输入授权号查询到授权单位信息，如果3D3S软件正常使用，那么使用者的授权号和查询出的授权单位需要一致；三、使用中的注意事项1、3D3S坐标系统3D3S软件在AutoCAD环境下运行。

大小 k̂ 。②输出 xj。③初始化 S = {1，…，n}，x0 = 0，
j = 0。④当 j ≤ M 时，置 j = j + 1。⑤选择行向量
ai，i ∈
{
1，…，n
}，每一行对应的概率为
‖a‖i
2 2
‖A‖
2 F
。
⑥
( | ) 确 定 估 计 的 支 持 集 S，S = supp xj-1 max { k̂，n-j+1 } 。
行从而达到加快算法收敛速度的目的。算法 3 给出
稀疏贪婪随机 Kaczmarz 算法。
算法 3 稀疏贪婪随机 Kaczmarz 算法。①输入
A∈ Rm×n，b ∈ Rm，最大迭代数 M 和估计的支持集的
大 小 k̂ 。 ② 输 出 xk。 ③ 初 始 化 S = {1，…，n}，x0 =
x
* 0
=
0。④
置
k
=
0
时，当
k
≤
M
-
1
时。⑤计算
( {| | } ϵk=
1 2
‖b
1 - Ax‖k 22
max
1≤ ik ≤ m
bik - aik xk 2
‖a
‖ ik
2 2
+
)1
‖A‖
2 F
（2）
⑥决定正整数指标集
{ | | } Uk =
ik|
bik - aik xk
2
≥
ϵ‖k b
-
Ax‖k
‖22 a
‖ ik
2 2
ï í
1
ï î
j
l∈S l ∈ Sc
其中，j 为迭代步数。当 j → ∞ 时，wj⊙ai → aiS，因此