《智能计算》硕士研究生课程教学大纲

PAGEPAGE1广州大学研究生课程教学大纲课程名称中文智能计算课程编号0006200074英文IntelligentComputing开课单位计算机科学与网络工程学院考核方式考查学时32学时学分2课程类别专业课编制者吴昱适用对象学术型硕士、专业型硕士课程简介(中文)：智能计算是受到大自然智慧和人类智慧的启发而设计的一类优化计算方法，以解决科学研究和工程实践中遇到的复杂优化问题。作为优化计算课程体系的重要课程，本课程主要讲授各种智能计算方法的思想来源、流程结构、发展改进、参数设置和相关应用。要求学生系统学习目前具有代表性的智能计算方法的理论基础和应用，借助各种工具进行科学文献检索，能够应用相关优化算法对各类实际问题进行优化计算。课程简介(英文)：Intelligencecomputingisakindofoptimizationmethodinspiredbycharacteristicofnatureintelligenceorhumanintelligence,whichisusedto

solvecomplicated

optimization

problems

inscientificresearchandengineeringpractice.Thecoursemainlyintroducestheoriginal

idea,processstructure,development,parametersettingandrelatedapplicationsofvariousintelligentmethods.Studentsarerequiredtosystematicallystudythemethods’theoreticalbasisandapplication,tosearchscientificliteratureswithdifferenttools,andtosolvevariouspracticalproblemsbyapplyingrelatedoptimizationalgorithms.课程目标与基本要求：课程目标：智能计算是计算数学及计算机应用技术等专业的重要必修课程。通过该课程的学习，要求学生掌握模拟进化计算、人工神经网络和群智能计算等智能计算方法的理论、模型和算法，了解国内外智能计算的发展状态，并能应用所学内容解决实际问题或方法上有所创新。基本要求：1.

理论内容方面，通过本课程学习，要求学生系统地掌握一些主流智能计算方法的基本理论、设计思路、性能特点和适用范围；2.

实践训练方面，要求学生能够运用编程工具和编程语言实现相关算法，并应用算法解决实际问题；3.

要求学生了解智能计算理论研究方法，能够阅读相关中英文文献，了解其最新动态，使学生受到更严密、更系统的学术研究及其思维方法的训练。课程内容及学时分配：教学主题1：智能计算概述（3学时）[主要内容]：讲解课程安排、教学目标和要求、成绩计算方法；最优化问题和分类介绍、智能计算理论、应用和最新进展；介绍文献检索知识等[课后作业1]：选择一种智能算法为主题（如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法、差分进化算法等）写一份算法综述（包括算法起源、流程结构、算法改进、实践应用等方面），了解智能算法的前世今生，以及未来发展趋势教学主题2：遗传算法（4学时）[主要内容]：遗传算法的基本原理、研究进展、流程结构、改进算法中算子的选择和参数设置等；[课后作业2]：用老师给的遗传算法程序，求解连续函数问题，并对算法参数进行调查，写成报告。教学主题3：粒子群优化算法和差分进化算法（5学时）[主要内容]：两种算法的基本原理、研究进展、流程结构、参数设置和相关应用等；[课后作业3]：编码实现粒子群优化算法（或者差分进化算法程序），求解连续函数问题教学主题4：组合优化问题（4学时）[主要内容]：个人作业2汇报介绍TSP问题、0-1背包问题等问题模型和相对应的优化方法；[课后作业4]：编码实现基于遗传算法的TSP问题求解教学主题5：约束优化（3学时）[主要内容]：约束优化问题模型、约束优化方法中主流的几种约束处理技术和相关具体算法流程；教学主题6：蚁群优化算法（4学时）[主要内容]：个人作业2汇报蚁群优化算法的基本原理、研究进展、流程结构、参数设置和相关应用等；教学主题7：多峰值优化与多目标优化（4学时）[主要内容]：不同优化问题的模型、问题求解相关的算法和优缺点、IEEETransactions论文导读；教学主题8：人工神经网络（5学时）[主要内容]：生物神经网络的结构；单层人工神经网络感知器的结构及训练算法；多层人工神经网络的结构及反向传播学习算法教材及主要参考书目：1、尚荣华，《计算智能导论》，西安电子科技大学出版社，2019年8月2、姚新，李学龙，陶大程等，《中国科大校友文库-计算智能及其应用（英文）》，中国科学技术大学出版社，2009年6月3、[美]

丹·西蒙（Dan

Simon著，陈曦

译《进化优化算法——基于仿生和种群的计算机智能方法》，清华大学出版社，2019年4月4、段海滨《仿生智能计算》科学出版社2011年1月5、张军等，《计算智能》，清华大学出版社，2009年11月6、王凌，《智能优化算法及其应用》，清华大学出版社，2001年预修课程：高等数学、程序设计语言、概率论与数理统计教师团队成员：吴昱编制者签名：2021年6月25日学科点意见：学科点负责人签名：年月日注：1、课程类别指公共课、专业课。2、适用对