模拟退火算法和遗传算法教学课件

模拟退火算法和遗传算法31、园日涉以成趣，门虽设而常关。32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月扬明辉，冬岭秀孤松。35、丈夫志四海，我愿不知老。模拟退火算法和遗传算法模拟退火算法和遗传算法31、园日涉以成趣，门虽设而常关。32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月扬明辉，冬岭秀孤松。35、丈夫志四海，我愿不知老。找退火算法模型物理退火过程算法的提出模拟退火算法最早的思想由Metropolis等(1953)提出,1983年Kirkpatrick等将其应用于组合优化。算法的目的解决NP复杂性问题;克服优化过程陷入局部极小克服初值依赖性。找退火算法模型物理退火过程物理退火过程什么是退火退火是指将固体加热到足够高的温度哪使分子星随机排列状态,然后逐步降温使冷却以低能状态排列,达到某种稳定状态所谓学困生是指那些智力正常而学习成绩低下，在学习过程中表现出上课不专心听讲、精力不集中、反应迟钝、学习能力差、经常抄袭作业、考试不及格、学习无兴趣、学习没有积极性等学习困难的学生。在目前的农村初中里面，这类学生所占的比例很大，而数学学困生在数量上又远远多于其他学科，给教师特别是数学教师的教学工作造成了很多难题。因此，关注学困生，研究他们的特点及其形成的原因，并找出相应的对策促进他们健康成长，具有极其重要的现实意义和价值。1产生数学学困生的内在因素1.1学习基础差许多数学学困生，主要是初中入学时学习基础差、底子薄，一些基本概念、公式都没记住，当然就谈不上知识的灵活运用，进而掌握解题技巧了。1.2行为习惯不当学困生大多纪律观念较差，课堂上不是与别的同学讲话，就是底下玩手机，或者昏昏大睡，学习敷衍了事；不愿动脑筋去思考，不愿与同学、老师、家长交流，害怕老师提问，害怕家长过问学习情况；没有毅力，自制力差，一遇到困难就畏缩不前，不敢去拼搏；学习态度不端正，我行我素，课堂上不服从老师管理。1.3心理情绪低落由于学困生在学习过程中经常处在后位，课堂上教师害怕浪费时间很少叫他们发言，合作学习又常常是优等生掌握操作话语权，学困生得不到重视，处于被批评、被歧视的地位，很少受到表扬，进而产生破罐破摔的思想，对数学缺乏应有兴趣，导致求知欲低，情绪低落。2形成数学学困生的外部因素学生的教育必须是家庭、学校、社会三位一体，其中哪一方面不到位，都会在学生教育中出现问题。2.1家庭因素造成学生成为学困生家庭是主要原因：有些家庭过分溺爱孩子，家长一切包办，使自己孩子养成懒惰、自私、蛮横的恶习，没有吃苦耐劳，助人为乐的意识，对学习失去信心；有些家长年在外务工，对孩子的学习极少过问也是产生学困生的最重原因。2.2学校因素学校为了应付中考往往将管理重心偏向于优等生，从而忽视对学困生的管理。在教学过程中，教师教法单一乏味，不注重因材施教，不注意培养学生树立信心，不进行学法指导，对学困生没有用宽阔的胸襟去包容，甚至有时讽刺挖苦、体罚学生。严重伤害了学困生的学习积极性和自尊心。2.3社会因素目前社会出现新的读书无用论思潮，很多家长自己长年在外务工，感觉谋职、赚钱不是特别困难，因此无心供学。同时，看见自己身边同学辍学外出务工，学生也无意苦学，这些都是造成学困生的重要原因。3农村初中数学学困生转化措施对于农村初中数学学困生的转化需要学生自己、教师、家庭与社会的共同配合。3.1培养师生良好情感是转化的突破口教师应千方百计地从学困生身上找长处，并进行表扬，鼓励；通过走近学生生活关心他们，走进学生心里了解他们，用无私的爱感化他们，让他们为情所感，从而点燃学生学习数学的热情。3.2培养学困生学习数学的好奇心和兴趣第一，初中生一般好奇心较强，而学困生对数学的好奇心常因挫折而减少，并产生害怕的心理，这就需要教师充分发挥数学魅力，让学生体验数学世界的奇妙性，从而再一次激发他们对数学的好奇心。第二，兴趣是最好的老师。“兴趣是一种强烈而持久的动机，在某种意义上讲，是好奇心的延续和发展”，兴趣是推动学生学习的动力，学生如果能在学习数学中产生兴趣，就会形成比较强的求知欲。因此，教师在教学时应加强教学的直观性，让学生对学习数学产生兴趣，充分调动数学学困生的积极性，变学困生的被动学习为主动学习。第三，培养学生自觉学习的良好习惯，培养学生观察事物、分析事物的习惯。在讲课时要按逻辑顺序层层深入，不断地提出问题，使学生不断的产生“这是什么？”、“为什么？”的积极反映。要针对学困生不善于积极思考，思维片面、单向的特点，精心创设思维情境，加强对学生的思维训练，提高数学学困生“发现问题、分析问题、解决问题”的能力。第四，培养学困生及时复习、科学记忆的习惯。在复习中，引导学生把不同内容穿插进行，把看、听、说、练、回忆、想象结合，多种感官并用，以求注意力稳定集中，记忆效果好。培养学生先复习、后作业，先审题找思想、后解题，认真完成作业的良好习惯。第五，注重解题模式建立。初中数学中解方程组的模式、分母有理化的模式、函数解析式求法模式、梯形常用的作辅助线模式等诸多的模式，应用广泛，教师要注意归纳，让学生掌握。对学困生来说，掌握模式尤其显得重要，因为能回忆解题模式并灵活运用是提高学困生解题能力的关键。第六，客观地评价学生。教师对学生及时客观的评价，也是转化学困生的关键之一。如果学生的做法能得到老师及时而中肯的评价。学生就会感到自己被赏识、重视，就会愉快、积极，增强自信心。即使他们做错了，也不要全盘否定，更不能讽刺、挖苦。而要就事论事，帮助他们分析错误的原因，鼓励他们想办法战胜困难。总之，农村初中数学学困生的转化工作是一项复杂而艰巨的工作，仅靠教师的力量是不够的，还需要充分调动学生学习积极性，努力改善社会大气候和学校、家庭小气候，从而为转化学困生创造一个良好的教育环境。漳州这次初三年政治期末考考完之后，很多学生、老师反映不好考，学生感觉有些题目无从下手，这从改卷完后学生的得分反映出来，我所在的区四所学校最高分数是90分，而且仅有一个，这在往年是不可想象的，不及格的非常多，学校平均下来也就54多分，这种平均分与以往相比，相差不下十几二十分，这份试卷让很多老师及学生无所适从。这份试卷是在中考马上由市考变为省考的背景下产生的，而且不仅初三年的试卷变化大，整个初中的政治期末考普遍反映难度加大，这对初中政治教学提出了新的挑战，笔者针对初三年级的试卷进行剖析，以便找出解决问题的办法。这次初三年级的期末考的试卷题型跟以往的没有太大变化，还是48分选择题，52分主观题。难的在于提问的方式，在于阅读量，没有一定的阅读功底的学生要把这份试卷做好是有一定难度的。首先在选择题上，政治都有考时事，只不过这次考的时事虽然也在范围内，但明显偏了一些，更多考的是数字而不是人名等较容易记的东西。比如选择题的第五题考的运载火箭是长征几号，这道题就考倒了一批人，比如第4题，如果考的新版的《中小学生守则》估计得分的人就会较多，但它考的反而是新的守则充分体现了什么样的教育理念。还有第九题只能靠猜，原本是较容易得分的题目反而得分不是很高，这把总分拉低。主观题的提问，体现了“高大上”，往往需要用高度概括的语言组织，需要抽象的思维能力，这往往在以往高中题目中会有所体现，初中往往很少有这样类型的题目，以前期末考很少有这种类型，即使中考也很少。比如第26题的第二问，28题的第二问都是这一种类型。这些题目由于平时很少训练，导致学生看了这些题目往往无从下手，不知如何作答。针对这次考试反映的问题，作为一名长期从事初中政治教学的老师来说，必定要随着考试的变化而改变教学方法，从而增强教学效果。加强对课本知识点的深挖，形成知识体系。这次考试已经很少出现只考一个知识点的情况，往往是几个相关的知识合在一起构成一个体系，因此，我们很有必要把各册分布的相关知识进行整合，突出主干知识，打破各块的分割，在时间的安排上缩短第一轮复习的时间，加大对第二轮复习的力度，力度的保证则需要时间上给予保障，因此在市质检前应留有一个月的时间进行第二轮的复习，从而在时间上给予足够的保障。在时间保障的同时也要加大知识体系的建立力度，打破各册之间的分割状态，按照自身成长、自己与他人的关系、自己与社会国家的关系展开，从而形成较完整的知识体系，有利于学生多角度地回答问题。加强对学生抽象思维能力的培养。加强对学生抽象思维能力的培养尤为重要。这次考试如果说是中考试卷的一种导向的话，那么对学生思维能力的培养就至关重要，题目的设问形式已然发生的根本的改变，提高已经变得更间接，更隐蔽，已经不再是以前只要看题目，材料根本不用太多考虑，这次考试不仅要深入地研究题目，而且要对材料进行分析，以便弄清命题人的意图，从而组织答案，答案的组织不仅仅局限一个知识点更是一个知识体系，抽象思维能力就至关重要。那么在这么短的时间内如何提高学生的抽象思维能力呢？笔者认为可以从以下几个方面入手：多了解国家的大政方针。政治这个学科一个最重要的学科特征就是其时政性，而且有些题目就是冲着时政性去的，因此学生如果对时政事件有一定的了解，特别是重大的时政新闻加以关注，往往就会在考试中把握先机。在复习过程中，老师首先要对时政大事进行梳理把握，并跟课本的知识点进行高度的融合，并在平时的练习及考试的过程中加以体现，提高学生的适应性。同时，加大对国家的大政方针的教学力度，可以提高时政题的命中率，因为中考政治里面基本上有20分是时政类的题目。多做一些适应性的题目。书是练出来的，不是读出来的，多做一些题目，让学生在做题过程中加深对知识的理解是至关重要的。因此，老师一定要对练习和考试的试卷进行处理，在开学初进行规划，特别是对信息卷的处理上，不能“拿来主义”，拿到什么用什么，这本身是缺乏系统性，而且会让学生比较茫然，因为不同的信息卷往往出自不同的命题人，不同的地区其难度、出题意图往往不同，造成学生的成绩时好时坏。因此，在信息卷宗的处理上，一定要遵循系统性、可操作性，从本校的实际出发，避免“高大上”什么样的信息卷都要做，越是名校越要做，其实名校的试卷针对的学生跟我们所处的学生不是同一档次的，难度不一定适合。重视考试的功能。政治中考是开卷考，一般情况下到初三下学期就开卷考，很多学生在以往的情况下考得都不很差，甚至可以说很多考，在这一次期末考之前包括老师、学生都会这么认为，但这一次估计很多人会改变这一种看法，因此，如何发挥考试的功能成为训练抽象思维很重要的环节。首先，笔者认为出卷老师一定不能经常换，在很多学校出卷老师都是轮流的，因为出好一份试卷其实本身不容易，特别是一份好的试卷。让同一个老师出卷，有以下几个好处：系统性，因为是同一位老师出卷，他可以很清楚地知道我上次主要考什么，学生考得如何，这次我应该出什么，能很好地使学生把知识点过一遍，避免猜题、压题。其次较好地把握难易度，避免难度忽上忽下，特别是高考过后的模拟考更需要着重处理。这次期末考后笔者感触良多，希望同仁在今后特别是马上要迎来省考（以后的中考要全省命题）有一定的帮助。找退火算法模型物理退火过程算法的提出模拟退火算法最早的思想由Metropolis等(1953)提出,1983年Kirkpatrick等将其应用于组合优化。算法的目的解决NP复杂性问题;克服优化过程陷入局部极小克服初值依赖性。找退火算法模型物理退火过程物理退火过程什么是退火退火是指将固体加热到足够高的温度哪使分子星随机排列状态,然后逐步降温使冷却以低能状态排列,达到某种稳定状态找退火算法模型物理退火过程物理退火过程加温过程增强粒子的热运动,消除系统原先可能存在的非均匀态;等温过程对于与环境换热而温度不变的封闭系统,系统状态的自发变化总是朝自由能减少的方向进行,当自由能达到最小时,系统达到平衡态;冷却过程使粒子热运动减弱并渐趋有序,系统能量逐渐下降,从而得到低能的晶体结构。10模朝火第法的基原理物理退火过程数学表述在温度T,分子停留在状态r满足Boltzmann概率分布E(r)PE=E(rJexpkgTE表示分子能量的一个随变量,E(r)表示状态的能k>0为Boltzmann数。Z(7)为概率分布的标准化Z()=∑E(S)exps∈DkT10模朝火算法的基本原理数学表述在同一个温度T,选定两个能量E1<E2,有PIE=EI-PIE-=E,=I-exd-El-exd-E-EZ(T)在同一个温度,分子停留在能量小的状态的概率比停留在能量大的状态的概率要大。0足退火算法的基原理数学表述若D为状态空间D中状态的个数,D是具有最低能量的状态集合:当温度很高时,每个状态概率基本相同,接近平均值1D;状态空间存在超过两个不同能量时,具有最低能量状态的概率超出平均值D|;当温度趋于0时,分子停留在最低能量状态的概率趋于1。0足退火算法的基原理Metropolis准则(1953)—以概率接受新状态若在温度T,当前状态→新状态若E<E,则接受j为当前状态;否则,若概率p=exp-(EE)/kn们大于[0,1)区间的随机数,则仍接受状态j为当前状态;若不成立则保留状态i为当前状态。。0足退火算法的基原理◆模拟退火算法的基本思想将一个优化问题比拟成一个金属物体,将优化问题的目标函数比拟成物体的能量,问题的解比拟成物体的状态,问题的最优解比拟