关键词： 遗传算法   智能组卷   多目标优化   编码  

摘要： 与传统考试形式相比，计算机辅助考试系统利用信息化的优势，可以极大地提升考试效率和质量。作为系统的关键环节，智能组卷策略对整个系统的运行性能有着重要的影响。传统的智能组卷策略并没有建立起合适的数学模型，常用的组卷算法如随机组卷算法和回溯组卷算法也存在着运行时间长、运行质量无法保证等缺陷。近年来，试题库资源呈几何式增长，如何在有效处理海量数据的同时保障组卷性能和组卷质量就显得尤为重要。 本文在教育测量理论的基础上分析了智能组卷的主要任务，并以此为前提介绍了常用的智能组卷数学模型和智能组卷算法。在分析了不同模型和算法的优缺点后，建立了智能组卷的主体，包括以组卷质量评估函数为目标的数学模型和以改进后的遗传算法为基础的组卷算法。本文建立的多目标优化数学模型以不同权重的子函数组成的质量评估函数为模型目标，以常用的组卷约束条件为模型约束，基本上涵盖了实际应用中不同形式和性质的考试类型。 本文针对一些智能组卷存在的运行时间长、无法控制组卷质量、组卷易找不到可行解等缺陷，将组卷算法在编码方案、基因修饰和遗传算子三个方面进一步优化改进并应用在本文提出的数学模型中。对以上智能组卷数学模型和算法进行大量的组卷测试仿真实验，结果表明本文提出的智能组卷策略运行速度较快，组卷质量可控，且避免了找不到可行解现象的产生。

关键词： 信息科技课程   数学课程   算法教学   课程整合  

摘要： “算法与程序设计”是高中信息科技学科的重要教学内容，也是教学上的难点。信息科技课标上要求学生在学习后达到“从问题出发，分析、发现问题的本质，选择、设计相应的算法，用某种程序设计语言编写程序，最终实现问题的解决，在原有基础上进一步提升信息素养”的目标。2004年7月《上海市中小学数学课程标准》颁布开始，“算法初步”作为必修内容增加到高中数学中，《上海市中小学数学课程标准》学习要求与活动建议第四点中提到：注意与信息科技课中的算法学习相互配合，在此侧重于问题的数学内容分析和算法设计。这部分内容引起了我国算法教学和研究的全面展开。算法内容既出现在高一信息科技学科中，又出现在高二年级的数学课中，体现了这两门高中学科对算法教学的重视。由于算法内容对大部分中学数学老师来说是比较陌生的，对于信息科技教师又是比较熟悉的，因此在算法内容上，两门学科进行整合非常有必要。 信息科技与数学整合，是指利用信息技术有机的与课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融为一体，成为课程的有机组成部分。本研究通过文献研究、调查问卷、测试、教学实验等方式来探讨算法内容的教学方式。研究回顾了算法的概念、整合意义以及国内外算法的开设情况和研究现状，以信息科技和数学的课程标准为基础，试图将信息科技与数学中的算法教学整合在一起，目的就是给学生提供体验算法思想和特点的机会，培养学生的探索精神和实践能力。通过实践研究，本研究初步得出以下两点结论： （1）整合教学有利于学科知识的建构和保持，提升课堂教学有效性。 （2）整合教学有效调动了学生学习的积极性，激发学习兴趣，提高学习成绩。

关键词： 高中数学   新课程   算法教学   教学现状   改进对策  

摘要： 算法是高中数学在经历新课程改革之后新引入的教学内容,有必要对算法内容部分的教学现状进行深入的调查研究分析。文章首先对高中数学新课程中算法教学内容进行简单介绍;然后根据调差走访得到的结果并结合自身的教学实践,总结出了现行算法教学中存在的问题并分析了问题形成的原因;最后从算法课程的修改,教学实践活动的完善及教师培训的加强等三方面提出了解决方法。

关键词： 地质公园   地质科普   模糊数学   Dijkstra算法   旅游线路设计  

摘要： 地质科普是地质公园最基本的一项功能,旅游线路的设计则在整个地质公园科普旅游活动中也有及其重要的意义,将二者统一起来既可以适应我国地质公园申报和建设迅速发展的现状,也可以更好的保护地质遗迹和增强游客体验,本文即是就此问题做出个案研究并构建基本的范式。 本文把研究地质科普和旅游线路设计两者相结合,综合相关理论和研究方法后最终确定了本文的具体技术路线即用层次分析法建立地质遗迹价值评价的权重体系,用模糊数学综合评价方法计算出地质遗迹的价值,通过调查问卷分析确定辛苦指数的数值,最后用运筹学中最短路径算法得出最优的地质科普旅游线路。 文章把湖北神农架国家地质公园作为研究对象,首先根据其包含的典型地质剖面、古生物景观、地质地貌景观、山岳地貌景观、水体景观、地质遗迹灾害等六类典型地质遗迹景观的分布特征、密集程度及各个分区之间的相互关系,将地质公园分为六个分景区。运用Yaahp软件构建地质遗迹价值的评价体系并得出各个评价因子的具体权重,然后以模糊数学为理论基础,运用Excel软件进行相关的数据处理,得出六个分景区地质遗迹的资源自然价值、资源环境条件、旅游开发条件和综合评判价值,再将分值与通过调查问卷得到的辛苦指数结合统一于Dijkstra最短路径算法中,最终确定了地质公园最优的地质科普旅游线路。

ISBN: (纸本)9787111427711

关键词： MATHEMATICAL models   NEURAL networks (Computer science)   COMPUTER algorithms   MATHEMATICAL optimization   PERFORMANCE evaluation  

摘要： The tank capacity chart calibration problem of two oil tanks with deflection was studied, one of which is an elliptical cylinder storage tank with two truncated ends and another is a cylinder storage tank with two spherical crowns. Firstly, the function relation between oil reserve and oil height based on the integral method was precisely deduced, when the storage tank has longitudinal inclination but has no deflection. Secondly, the nonlinear optimization model which has both longitudinal inclination parameter.. and lateral deflection parameter.. was constructed, using cut-complement method and approximate treatment method. Then the deflection tank capacity chart calibration with a 10 cm oil level height interval was worked out. Lastly, the tank capacity chart was corrected by BP neural network algorithm and got proportional error of theoretical and experimental measurements ranges from 0% to 0.00015%. Experimental results demonstrated that the proposed method has better performance in terms of tank capacity chart calibration accuracy compared with other existing approaches and has a strongly practical significance.

关键词： 高中数学   算法教学   信息技术   整合分析  

摘要： 算法为算理的实际体现,是数学思维的关键载体,同时也是数学知识体系的重要组成。将算法纳入现代高中数学教学中,良性反映了高中数学课程同信息时代的协调发展,同时也彰显了我国基础教育范畴内数学课程教育的与时俱进。在课堂实际教学中所作出的高中数学算法同信息技术整合过程及教学心得,旨在为广大教育同仁提供借鉴思考。

关键词： 算法   算法教学   案例分析   教学建议  

摘要： 21世纪信息技术已应用到社会的各个领域,与人们的生活紧密联系。计算机发挥作用依赖于严格的程序控制,而算法是程序设计的基础,现代世界各国的中学课程中一般都加入有关算法的内容,我国也受到这种发展趋势的影响,在2003年4月教育部出台了《普通高中数学课程标准(实验)》,首次将算法列入高中数学必修教材之中,既然算法的引入已成为数学教育改革发展的必然结果,那么我们如何进行有效的算法教学,这是数学教育研究者以及从事高中数学教学的一线教师们值得深入思考和探讨的问题。 本论文主要分为以下三个部分： 第一部分包括第一章绪论和第二章文献综述,主要介绍了选题的缘由、研究的理论价值和实践意义,以及国内外关于算法的研究现状。 第二部分是第三章核心概念界定及研究的理论基础,主要阐述了算法及其相关概念的定义范畴,以及相应的理论基础。 第三部分包括第四至六章是本论文的核心部分,旨在研究算法教学应遵循的目标、原则和方法。在此基础上,将理论构想的案例教学设计放入实践中检验,得到及时的课堂教学反馈,并对今后的算法教学提出了相应的建议。 本文力图从理论基础的研究到教学过程的实践等多个方面对算法教学做出详细的探讨,理论联系实践,希望能对一线教师的教学有所帮助。

关键词： Fractal dimension  

摘要： Standard methods for computing the fractal dimensions of time series are usually tested with continuous nowhere differentiable functions, but not benchmarked with actual signals. Therefore they can produce opposite results in extreme signals. These methods also use different scaling methods, that is, different amplitude multipliers, which makes it difficult to compare fractal dimensions obtained from different methods. The purpose of this research was to develop an optimisation method that computes the fractal dimension of a normalised (dimensionless) and modified time series signal with a robust algorithm and a running average method, and that maximises the difference between two fractal dimensions, for example, a minimum and a maximum one. The signal is modified by transforming its amplitude by a multiplier, which has a non-linear effect on the signal's time derivative. The optimisation method identifies the optimal multiplier of the normalised amplitude for targeted decision making based on fractal dimensions. The optimisation method provides an additional filter effect and makes the fractal dimensions less noisy. The method is exemplified by, and explained with, different signals, such as human movement, EEG, and acoustic signals.

ISBN: (纸本)9787118085433