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数学建模中的智能算法
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
数学建模十大算法
蒙特卡罗算法 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法 线性规划等规划类问题 图论算法 动态规划、回溯搜索、分支定界等计算机算法 模拟退火、神经网络、遗传算法等最优化理论算法 网格算法和穷举法 一些连续离散化方法 数值分析算法 图像处理算法
人工智能优化算法
遗传算法 (Genetic Algorithm，GA) 人工神经网络算法(Artificical Neural Network , ANN) 模拟退火(Simulated Annealing, SA) 粒子群优化算法(Partical Swam Optimization Algorithm, PSOA) 蚁群优化算法(Ant Colony Optimization Algorithm, ACOA)
3
31.07.2020
人工智能优化算法
遗传算法 模拟退火 人工神经网络算法 粒子群算法 蚁群算法
4
31.07.20204
认识“人工智能”
人工智能(Artificial Intelligence, AI) 概 念是John McCarthy（约翰.麦克斯） 于 1956年在Dartmouth学会上提出的。
现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑 思维的信息过程的模拟. 人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能.
8
31.07.2020
意识和人工智能的区别（续）
“机器思维”同“人类思维”的本质区别： 1. 人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生 理和心理的过程. 2. 人工智能没有社会性. 3. 人工智能没有人类的意识所特有的能动的创造能力. 4. 两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后.
计算机的出现——人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工 具
人工智能的领域研究：包括机器人、语言识别、图像识别、自然 语言处理和专家系统等.
7
31.07.2020
意识和人工智能的区别
人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟. 对于人的思维模拟可以从两条道路进行：
结构模拟：仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器； 功能模拟：暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。
模式识别
指纹识别、人脸识别、语音识别、文字识别、图像识别、车牌识别等
10
31.07.2020
经典的人工智能成果(续)
电影
中文名：人工智能 片 名：AI 年 代：2001 国 家：美国
相关著作
《视读人工智能》、《人工智能的未来》、《人工智能哲学》、《人 工智能：一种现代的方法》……
11
31.07.2020
9
31.07.2020
经典的人工智能成果
人机对弈
* 1996年2月10-17日, Garry Kasparov以4:2战胜“深蓝” (Deep Blue) * 1997年5月3-11日, Garry Kasparov以3.5:2.5输于改进后的“深蓝” * 2003年2月Garry Kasparov 3:3战平“小深”(Deep Junior) * 2003年11月Garry Kasparov 2:2战平 “X3D德国人” (X3D-Fritz )
14
3ห้องสมุดไป่ตู้.07.2020
遗传算法(Genetic Algorithm) ➢ 进化算法(Evolutionary Algorithm)
15
31.07.2020
遗传算法(Genetic Algorithm, GA)
遗传算法是一类模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传算法机 理的生物进化过程的计算模型，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最优化方法。
美国计算机科学家，因在人工智能领域 的重大贡献，被称为“人工智能之父” ，并因此获得图灵奖
他于1948年获得加州理工学院数学学士 学位，1951年获得普林斯顿大学数学博 士学位
5
John McCarthy
31.07.2020
认识“人工智能”（续）
人工智能——让机器像人一样思考
人工智能是计算机科学的前沿学科，是研究、开发用于模拟、延 伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技 术科学.计算机编程语言和其它计算机软件都因为有了人工智能的 进展而得以存在。
12
31.07.2020
最优化理论的三大非经典算法:
遗传算法(GA)、模拟退火法(SA)、神经网络(NN)、
近几年的赛题越来越复杂，很多问题没有什么很好的 模型可以借鉴，于是这三类算法很多时候可以派上用场。
✓ 97年A 题用模拟退火算法 ✓ 00年B 题用神经网络分类算法 ✓ 01年B 题这种难题也可以使用神经网络 ✓ 美国89年A 题也和BP 算法有关系 ✓ 美国03年B 题伽马刀问题也是目前研究的课题，目前
遗传算法最初由美国密歇根大学J. Holland（霍兰德）教授于1975 年 首 先 提 出 来 的 ， 并 出 版 了 颇 有 影 响 的 专 著 《Adaptation in Natural and Artificial Systems》, 遗传算法这个名称才逐渐为人所 知，通常称为“简单遗传算法”。
算法最佳的是遗传算法。
13
31.07.2020
人工智能优化算法
遗传算法 (Genetic Algorithm，GA) 人工神经网络算法(Artificical Neural Network , ANN) 模拟退火(Simulated Annealing, SA) 粒子群优化算法(Partical Swam Optimization Algorithm, PSOA) 蚁群优化算法(Ant Colony Optimization Algorithm, ACOA)
人工智能涉及学科：哲学和认知科学，数学，神经生理学，心理 学，计算机科学，信息论，控制论，不定性论，仿生学等
6
31.07.2020
认识“人工智能”（续）
人工智能的目的：通过研究人脑的组成机理和思维方式，企图了 解智能的实质，并生产出一种能以人类智能相似的方式做出反应 的智能机器——让机器具有智慧，像人一样思考.
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
数学建模十大算法
蒙特卡罗算法 数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法 线性规划等规划类问题 图论算法 动态规划、回溯搜索、分支定界等计算机算法 模拟退火、神经网络、遗传算法等最优化理论算法 网格算法和穷举法 一些连续离散化方法 数值分析算法 图像处理算法
人工智能优化算法
遗传算法 (Genetic Algorithm，GA) 人工神经网络算法(Artificical Neural Network , ANN) 模拟退火(Simulated Annealing, SA) 粒子群优化算法(Partical Swam Optimization Algorithm, PSOA) 蚁群优化算法(Ant Colony Optimization Algorithm, ACOA)
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人工智能优化算法
遗传算法 模拟退火 人工神经网络算法 粒子群算法 蚁群算法
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认识“人工智能”
人工智能(Artificial Intelligence, AI) 概 念是John McCarthy（约翰.麦克斯） 于 1956年在Dartmouth学会上提出的。
现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑 思维的信息过程的模拟. 人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能.
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意识和人工智能的区别（续）
“机器思维”同“人类思维”的本质区别： 1. 人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生 理和心理的过程. 2. 人工智能没有社会性. 3. 人工智能没有人类的意识所特有的能动的创造能力. 4. 两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后.
计算机的出现——人类开始真正有了一个可以模拟人类思维的工 具
人工智能的领域研究：包括机器人、语言识别、图像识别、自然 语言处理和专家系统等.
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意识和人工智能的区别
人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟. 对于人的思维模拟可以从两条道路进行：
结构模拟：仿照人脑的结构机制，制造出“类人脑”的机器； 功能模拟：暂时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。
模式识别
指纹识别、人脸识别、语音识别、文字识别、图像识别、车牌识别等
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31.07.2020
经典的人工智能成果(续)
电影
中文名：人工智能 片 名：AI 年 代：2001 国 家：美国
相关著作
《视读人工智能》、《人工智能的未来》、《人工智能哲学》、《人 工智能：一种现代的方法》……
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31.07.2020
经典的人工智能成果
人机对弈
* 1996年2月10-17日, Garry Kasparov以4:2战胜“深蓝” (Deep Blue) * 1997年5月3-11日, Garry Kasparov以3.5:2.5输于改进后的“深蓝” * 2003年2月Garry Kasparov 3:3战平“小深”(Deep Junior) * 2003年11月Garry Kasparov 2:2战平 “X3D德国人” (X3D-Fritz )
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3ห้องสมุดไป่ตู้.07.2020
遗传算法(Genetic Algorithm) ➢ 进化算法(Evolutionary Algorithm)
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31.07.2020
遗传算法(Genetic Algorithm, GA)
遗传算法是一类模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传算法机 理的生物进化过程的计算模型，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最优化方法。
美国计算机科学家，因在人工智能领域 的重大贡献，被称为“人工智能之父” ，并因此获得图灵奖
他于1948年获得加州理工学院数学学士 学位，1951年获得普林斯顿大学数学博 士学位
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John McCarthy
31.07.2020
认识“人工智能”（续）
人工智能——让机器像人一样思考
人工智能是计算机科学的前沿学科，是研究、开发用于模拟、延 伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技 术科学.计算机编程语言和其它计算机软件都因为有了人工智能的 进展而得以存在。
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31.07.2020
最优化理论的三大非经典算法:
遗传算法(GA)、模拟退火法(SA)、神经网络(NN)、
近几年的赛题越来越复杂，很多问题没有什么很好的 模型可以借鉴，于是这三类算法很多时候可以派上用场。
✓ 97年A 题用模拟退火算法 ✓ 00年B 题用神经网络分类算法 ✓ 01年B 题这种难题也可以使用神经网络 ✓ 美国89年A 题也和BP 算法有关系 ✓ 美国03年B 题伽马刀问题也是目前研究的课题，目前
遗传算法最初由美国密歇根大学J. Holland（霍兰德）教授于1975 年 首 先 提 出 来 的 ， 并 出 版 了 颇 有 影 响 的 专 著 《Adaptation in Natural and Artificial Systems》, 遗传算法这个名称才逐渐为人所 知，通常称为“简单遗传算法”。
算法最佳的是遗传算法。
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31.07.2020
人工智能优化算法
遗传算法 (Genetic Algorithm，GA) 人工神经网络算法(Artificical Neural Network , ANN) 模拟退火(Simulated Annealing, SA) 粒子群优化算法(Partical Swam Optimization Algorithm, PSOA) 蚁群优化算法(Ant Colony Optimization Algorithm, ACOA)
人工智能涉及学科：哲学和认知科学，数学，神经生理学，心理 学，计算机科学，信息论，控制论，不定性论，仿生学等
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31.07.2020
认识“人工智能”（续）
人工智能的目的：通过研究人脑的组成机理和思维方式，企图了 解智能的实质，并生产出一种能以人类智能相似的方式做出反应 的智能机器——让机器具有智慧，像人一样思考.