智能优化算法IOA引论PPT课件

1、智能优化算法(IOA)引论Intelligent Optimization Algorithms谢 广 明北京大学 系统与控制研究中心2005 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期2自我介绍副教授隶属一般力学教研室 动力学与控制 对力学一窍不通从事控制理论与机器人科学研究 复杂系统、智能控制、仿生机器人清华毕业 不要当面向我鄙视清华 2001年来北大首次给本科生开课 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期3自我介绍联系方式X（推荐）62765448(O学楼232房间欢迎大家和我交流希望合作愉快 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期4引

2、子科学技术科学技术正处多学科相互交叉、相互渗透的时代.单一学科发展已经失去生气力学：新生的希望在哪里？真正的生长点之一来自于学科交叉单一学科无法解决：机器人新的领域容易出成果：创造新名词它山之石可以攻玉：换一种思路 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期5引子复杂性科学与技术复杂性科学与技术是当前几乎各个学科的研究重点和热点实际系统是复杂的：简化不能太多性能要求是复杂的：马要跑且少吃草且多负重控制手段是复杂的：软硬兼施分析问题，解决问题的各个环节都变得越来越复杂 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期6引子怎么叫复杂？一个已经用烂的词汇各个学科都提出自己的定义 为什么？好像

3、不研究复杂就没有与时具进科学必须面对的研究对象现有的技术不足以解决新的问题没有捷径，无法绕过挑战=机遇 如何定义复杂？并没有研究清楚，没有公论本身就是一个复杂问题 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期7引子优化问题优化问题本质上就是 - 选 择无时无处不在选择最有用的课程选择最容易过的课程选择最容易过且最有用的课程 exist?选择最中意的她（他）规划一个完美的人生 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期8引子优化问题优化问题分类静态/动态单目标/多目标合作/对抗封闭/开放离线/在线 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期9引子优化优化技术是一种以数学为基础,

4、用于求解各种问题优化解的应用技术, 是一个重要的科学分支，在诸多工程领域得到迅速推广和应用.始终要研究的对象，总要面临新的挑战 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期10引子什么叫智能？为什么要智能？又一个已被用烂的词汇智能控制，智能材料，智能建筑，智能算法，智能。几乎每个名词，都可以冠以智能做为修饰词北大第一个成立-智能科学系我们这里成立智能控制实验室没有公认的定义倍受关注，充满诱惑 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期11引子复杂世界中的智能选择现象 自然界和人类社会所面临的都是一些很复杂的对象，要处理的问题都是一些很复杂的问题，但是往往的结果是自然界或人们仍然能够通

5、过一定的机制，做出比较满意的选择，这就是所谓的智能物种进化蚂蚁觅食体操运动员掌握复杂动作 这些是怎么做到的？如何实现的？能否一般化，推而广之？于是就提出了。 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期12引子智能优化算法（Intelligent Optimal Algorithm, IOA） 通过模拟或揭示某些自然现象或过程而得到发展, 其思想和内容涉及数学、物理学、生物学、神经科学和统计力学等, 为解决复杂问题提供了新的思路和手段, 引起了国内外学者的广泛重视并掀起了该领域的研究热潮. 研究成果相当丰富, 本课程结合国内外研究成果, 从理论、技术和应用几方面进行阐述和讨论. by 谢广

6、明 ， 20052006学年度第一学期13引子智能优化算法（Intelligent Optimal Algorithm, IOA） 遗传算法 进化规划 模拟退火算法 禁忌搜索算法 人工神经网络优化算法 免疫算法 混沌规划 蚂蚁算法 粒子群算法 。 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期14课程内容优化问题与优化算法概述各种IOA及其简单应用 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期15课程目标：知识层面了解几种IOA的形成发展过程、主要特点、适用范围掌握几种IOA的基本原理、基本流程掌握几种IOA的简单应用 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期16课程目标：能力层面运用matlab，C, Java等基本编程语言实现几种IOA的核心流程文献检索、搜集、整理、阅读撰写技术报告和学术论文表述学术报告 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期17课程目标：思想层面对科研到底怎么进行的有一个初步的认识，为下一步选择增加参考依据激发创造性，理解创新精神，甚至提出新的IOA by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期18授课形式听讲结合 教师讲授基本内容来抛砖引玉 学生自己查文献汇报新的进展学用结合 课上学习讨论 课下进行实践 by 谢广明 ， 20052006学年度第一学期19课程要求No笔试书面和口头报告 完成一个详细的技术报告，