中国石油大学

中国石油大学胜利学院 本科生毕业设计( 论文 )手册 学生姓名 远义飞 学 号 200707011207 专业班级 2007级信息与计算科学专业2班 指导教师： 武 斌 2011年 6 月 20日 目 录 一、任务书··············································································································1 二、开··········································································································4 三、指导记录··········································································································7 四、中期检查表········································································································9 五、指导教师评语····································································································10 六、答辩记录表········································································································11 七、答辩小组评语····································································································12 八、成绩汇总表········································································································12 本科生毕业设计（论文）任务书 论文题目 1． 研究的主要内容 遗传算法是多学科结合与渗透的产物,已经发展成一种自组织、自适应的综合技术,广泛应用在计算机科学、工程技术和社会科学等领域。其研究工作主要集中在以下几个方面 1、 基础理论； 包括进一步发展遗传算法的数学基础,从理论和试验研究它们的计算复杂性。在遗传算法中,群体规模和遗传算子的控制参数的选取非常困难,但它们又是必不可少的试验参数。在这方面,已有一些具有指导性的试验结果。遗传算法还有一个过早收敛的问题,怎样阻止过早收敛也是人们正在研究的问题之一。 2、 遗传算法的主要内容及matlab的实现； 主要内容有GA的基本原理，图式定理（图式(schema)定理,或称GA基本定理,是一个相似性样板, 即描述在某些串位置相似的串的子集），积木块假设。 Matlab遗传算法(GA)优化工具箱是基于基本操作及终止条件、二进制和十进制相互转换等操作的综合函数库。其实现步骤包括：通过输入及输出函数求出遗传算法主函数、初始种群的生成函数，采用选择、交叉、变异操作求得基本遗传操作函数。以函数仿真为例，对该函数优化和GA改进，只需改写函数m文件形式即可。 3、 怎样运用遗传算法去求函数的最大值； 4、 遗传算法matlab工具箱的介绍； 二．有关要求 1. 中外文献查阅要求 2. 外文翻译要求 3. 论文撰写要求 1、要求查阅相关专业文献，深入了解本课题所用的知识和方法。对于运用遗传算法求函数的最值和极值问题要求能够使用数学软件或其他程序语言进行算法实现。 2、要求选择遗传算法及应用方面的英文材料进行翻译，译文长度不少于5000汉字。 译文要求： （1） 翻译准确。不得有知识性错误。 （2） 具有专业性。术语翻译符合学科。 （3） 具有可读性。没有错别字、病句，语句通顺易懂，符合中文数学文献表达习惯。 3、完成研究后，应当完成不少于8000字的论文。论文要求符合毕业论文格式规范。 三．毕业设计（论文）进度安排 1．2011.1.8 布置毕业设计前期工作 2．2011.2.21 检查毕业设计前期工作、指导修改开题报告 3．2011.3.4 收开题报告、完成开题工作；检查文献阅读情况，落实翻译文献；论文提纲 4．2011. 3.8 下达毕业设计任务书 5．2011.3.15 修改完善论文提纲、指导论文布局 6．2011.4.5 确定论文提纲，指导论文写作 7．2011.4.12 收论文初稿，对论文中的问题进行集体指导 8．2011.4.18 进行中期检查。检查内容与要求如下： （1）毕业设计进度计划落实情况。要求学生按预定进度完成各阶段工作。 （2）论文结构规范情况。要求到中期检查前，学生必须完善并确定论文基本框架结构，中期检查后不再调整论文结构。 （3）论文提纲规范细化情况。要求到中期检查前，学生必须完成详细具体的论文提纲，中期检查后除个别细部外不再调整论文提纲。 （4）资料收集情况。要求学生收集足够的高质量的参考文献，对重要文献写出阅读笔记和引用、参考设想。 （5）论文写作情况。中期检查前，学生应当根据论文提纲展开论文的研究写作工作，一般地说，每一次结构和提纲的改变就都应当提交文档初稿批阅。中期检查前至少应当提交三次文稿批阅。到中期检查前，毕业论文应当基本定型，中期检查后仅需要进行细节上的推敲与完善以及规范化工作。 （6）专业翻译工作。中期检查前，应当确定翻译材料，阅读翻译材料原文，译出初稿，中期检查后定稿。 （7）布置中期检查后的工作。 9．2011.5.12 收论文电子稿，对论文中存在的问题进行个别指导 10．2011.5.20 收按论文格式规范修改的论文电子稿，进行格式修改与进一步的内容修改 12．2011.5.24-27 收论文打印稿，进行不少于三次的内容和格式修改定稿 13．2011.6.3 收检查毕业设计手册、翻译材料、论文历次指导稿原件、论文定稿打印件 14．2011.6.7 指导毕业答辩，准备答辩陈词、答辩Powerpoint电子教案、答辩问题等 15．2011.6.19 毕业答辩 16．2011.6.24 指导修改完善毕业论文文档，收交各种文档并上报归档 学生(签名)： 指导教师(签名)： 系主任(签名)： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目 遗传算法及应用 一．选题的目的及意义： 遗传算法（Genetic Algorithm）是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。它是由美国的J.Holland教授1975年首先提出，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。遗传算法的这些性质，已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。它是现代有关智能计算中的关键技术。 2． 国内外发展状况： 进入90年代，遗传算法迎来了兴盛发展时期，无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃，不但它的应用领域扩大，而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高，同时产业应用方面的研究也在摸索之中。此外一些新的理论和方法在应用研究中亦得到了迅速的发展，这些无疑均给遗传算法增添了新的活力。遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。 1991年D.Whitey在他的论文中提出了基于领域交叉的交叉算子（Adjacency based crossover），这个算子是特别针对用序号表示基因的个体的交叉，并将其应用到了TSP问题中，通过实验对其进行了验证。 2002年，戴晓明等应用多种群遗传并行进化的思想，对不同种群基于不同的遗传策略，如变异概率，不同的变异算子等来搜索变量空间，并利用种群间迁移算子来进行遗传信息交流，以解决经典遗传算法的收敛到局部最优值问题。 2004年，赵宏立等针对简单遗传算法在较大规模组合优化问题上搜索效率不高的现象，提出了一种用基因块编码的并行遗传算法。 2005年，江雷等针对并行遗传算法求解TSP问题,探讨了使用弹性策略来维持群体的多样性,使得算法跨过局部收敛的障碍,向全局最优解方向进化。  3． 主要研究内容： (1). 基础理论； 包括进一步发展遗传算法的数学基础,从理论和试验研究它们的计算复杂性。在遗传算法中,群体规模和遗传算子的控制参数的选取非常困难,但它们又是必不可少的试验参数。在这方面,已有一些具有指导性的试验结果。遗传算法还有一个过早收敛的问题,怎样阻止过早收敛也是人们正在研究的问题之一。 (2). 遗传算法的主要内容及matlab的实现； 主要内容有GA的基本原理，图式定理（图式(schema)定理,或称GA基本定理,是一个相似性样板, 即描述在某些串位置相似的串的子集），积木块假设。 Matlab遗传算法(GA)优化工具箱是基于基本操作及终止条件、二进制和十进制相互转换等操作的综合函数库。其实现步骤包括：通过输入及输出函数求出遗传算法主函数、初始种群的生成函数，采用选择、交叉、变异操作求得基本遗传操作函数。以函数仿真为例，对该函数优化和GA改进，只需改写函数m文件形式即可。 (3). 怎么样应用遗传算法求函数的最大值； (4). 遗传算法matlab工具箱的介绍；  四．参考书目： [1] 席裕庚.遗传算法综述[M].上海：高等教育出版社，2000.1-10. [2] J.Holland教授.Adaptation in Natural and Artificial Systems，1987.15-20. [3] 周明,孙树栋.遗传算法原理及应用[M].北京：国防工业出版社，1988.25-30. [4] 黄心渊.3D—Studio技术精粹[M].北京：清华大学出版社，1995.15-20. [5] 王沫然.MATLAB6.0与科学计算[M].北京：电子工业出版社，1976.26-28. [6] 张兴华.基于matlab的算法实现[M].北京：清华大学出版社，1977.153-156. [7] 黄心源.3D—Studio (3.0-4.0)技术与应用[M].北京：清华大学出版社，1988.2-10. [8] 王利.计算机教育[M].北京：人民邮电出版社，2007.20-30. [9] 孙增圻.智能控制理论与技术[M].北京：清华大学出版社，2001.56-67. [10] 刘卫国.科学计算与MATLAB语言[M].北京：中国铁道出版社，1967.99-102. [11] S.D.Elliot.3D—Studio技术精粹[M].北京：清华大学出版社，1996.105-200. [12] 艾丽蓉.遗传算法综述[M].西安：西北工业大学出版社，1997.201-205. [13] 周明，孙树栋.遗传算法原理及应用[M].北京：国防工业出版社，2005.1-200. [14] 李冰洁.遗传算法及应用举例[N].吉林工程技术师范学院学报，2005-5-10(10). 学生（签名）： 年 月 日 指导教师意见： 本课题立意新颖，切合本科生毕业设计（论文）工作要求实际，设计（论文）工作量饱满，准予开题。 指导教师（签名）： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）指导记录 时 间 毕业设计（论文）指导情况 2011-3-3 经检查，已经进行了前期毕业论文工作，确定了研究方向。 2011-3-4 经检查，毕业论文开题报告已完成，提交了简单的论文提纲。 2011-3-8 向学生下达了毕业设计任务书。具体说明论文研究写作任务、具体说明毕业论文工作时间要求。 2011-3-20 经检查，论文提纲大体成型，论文初稿基础部分完成， 2011-4-5 经检查，学生已经完成了论文提纲，开始了论文写作工作。 2011-4-14 经检查，学生已经完成了论文初稿，但论文中结构不合理、参考文献不够、缺乏分析论证。 2011-4-18 经中期检查，学生完成了论文写作和翻译工作。但论文布局不合理，内容单薄，表述缺乏逻辑，语言不规范，没有应用论文模板。 2011-5-12 | 2011-5.27 论文基本成型，但格式不规范，行文表述不严谨、篇幅不足。经过反复修改，规范了格式，充实了内容，调整了布局，实现了论文的规格化。 2011-6-12 文档定稿检查与收交 2011-6-17 小组预答辩 学生（签名）： 指导教师（签名）： 年 月 日 年 月 日 本科生毕业设计（论文）中期检查表 毕业设计（论文）进展情况 ①到中期检查时，论文结构已经基本稳定，不必再作大的调整。 ②根据论文结构要求和课题研究设想，拟定了详细的论文提纲。 ③写出了论文初稿，经反复修改充实，论文基本成型。 ④根据研究与写作需要，收集阅读了十几部参考文献，并上网查询了相关资料。 ⑤选定John H.Holland所著的linear programming（线性规划）进行翻译，已译出初稿。 学生（签名）： 年 月 日 指导教师意见 该生在毕业设计（论文）工作中，服从指导，严格按计划完成中期检查前的所有工作。论文写作过程计划合理，论文按预定提纲写作，已基本完成论文本体部分的写作。专业翻译已完成。 在前期工作中，还有些不足，注意论文格式要规范。 建议在中期检查后应当继续完善论文内容，对论文一些细节上进行细致修改，并及早进行论文的规范化修订，补充完成论文文档的其他部分。 　　　　　　 指导教师（签名）： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）指导教师评语 评价项目 评 价 内 容 得 分 （百分制） 平时表现 学习、工作态度 纪律性 综合运用知识能力 毕业论文 论文规范性 论文撰写水平 综合能力 理论与实际结合 创新性 评语（特点、改进意见等）： 该生在毕业论文工作中，态度认真、能够遵守纪律，能主动地向指导教师请教遇到的疑难问题，按时参加指导。对指导教师提出的问题能虚心接受、及时改正。 该生在分析阅读了一定的专业文献的基础上，介绍了遗传算法的产生思想、原理以及用遗传算法求解函数最大值的具体步骤，首先群体初始化、其次计算目标函数值；其中第二步又分为六个小步。并运用遗传算法对一个具体的函数求出了最大值并对具体的每一步都运用matlab编程实现。论文语言通顺、结构严谨、格式规范，表现出了较好的学术表达能力和专业素质。 指导教师（签名）： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）答辩记录表 论文题目 遗传算法及应用 一、答辩陈词 答辩人根据要求利用课件对毕业论文工作进行了陈述。陈述包括研究内容、研究成果、收获与体会三个部分。 二、答辩问题 在陈述后，答辩人回答了主辩教师提出的如下三个问题： 问题1：遗传算法的基本思想是什么？ 问题2：遗传算法有哪些基本组成部分？ 问题3: 遗传算法有哪些优缺点？ 对于问题1，远义飞的回答是： 遗传算法的基本思想是基于Darwin的进化论和Mendel的遗传学。 对于问题2，远义飞的回答是： 主要有五个基本组成部分（1）问题的解的遗传表示，（2）创建解的初始种群的方法，（3）评价函数，（4）遗传算子，（5）遗传算法的参数值。 对于问题3，远义飞的回答是： 具有很好的收敛性，计算时间少，但不能解决大规模计算量问题。 记录人（签名）： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）专业答辩小组评语 评价项目 评 价 内 容 得 分 （百分制） 论文答辩 论文质量 综合能力 内容阐述与回答问题 评 语 该生论文语言通顺、结构严谨、逻辑严密、格式规范。该生答辩中陈述逻辑清楚、详略得当，突出陈述了其主要的研究成果和收获体会，陈述合理全面。 在回答问题中，该生回答简洁清楚，结论正确。 答辩表明，该生知识全面，具有一定的逻辑思维能力、口头表达能力。 签名 成 员： 组 长： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）成绩汇总表 项 目 平时表现 毕 业 论 文 论文答辩 总成绩 指导教师 成 绩 注：总成绩中平时表现占20%、毕业论文占40%、论文答辩占40%。 PAGE