计算机学术研究论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质计算机学术研究论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

1.1方便学生日常学习。由于计算机网络不受时间空间的限制。一方面，其具有快速查阅、上传等的特点，在很大程度上方便了学生学习，利用计算机互联网的搜索功能，能够快速准确的找到有效的信息。并且，网上资源丰富往往可以帮助学生触类旁通、举一反三。学生学起来也会觉得轻松有趣，在兴趣的驱使下学生会更主动的要去学习，变得爱学习。同时，通过网络学习能将学生的知识面变得宽阔，在上课和老师同学的交流上有更多更丰富的话题，从而活跃了课堂，学生自己本身也会在讨论得到满足。另一方面，由于每个学生的学习进度和接受能力是不一样的，传统的教学基本上是在课堂上“一遍过”，利用互联网不受时间空间限制这一特点，灵活的调整教学实践，将与课堂上相关的视频发给学生，让学生能够充分的理解上课内容，也可以发一些课外相关的资料给学生加深他们的理解与记忆。这就不受传统课堂一节课四十五分钟的限制，老师原本上课本内容的时间就不多，更不可能吧课堂外的知识完整的带给学生。

1.2帮助丰富教学资源的同时节约教育资本。利用计算机科学技术进行计算机教育可以丰富教师的教学方式，学生在学习的过程中不仅可以看到文字图片还能看到动态的视频，这样趣味生动且直观的的教学，方便了学生对知识的掌握[3]。在拥有海量资源的同时，计算机教学还具有节约资源这一特点，如果把我们的教课书，教学资料变为电子稿，将学生平时的测验由笔试变为机考，平时的作业改成用word、PPT等形式，节约了大量的纸张不说，也可以节约为这些教育资源所投入的人力、物力及经济上的不菲开销，减少了学生学习成本。而在学生学习的内容上来说，降低成本的同时不当没有减少应学习的内容反而使得教学内容更为的丰富多样。再加上计算机作为一种工具，它可以被随时随地的使用，当学生需要学习去朗诵、背诵课文时就可以在电脑中找到各种名家的朗诵，无论是音频还是视频甚至是动漫等一些丰富有趣的资源，帮助学生对课文的理解，将枯燥的朗读背诵变得有趣。

2计算机科学技术对计算机教育应用的发展

2.1积极创新。要想计算机教育取得更好的发展，在教师和学生使用中受到更好的成效，应该要积极努力不断地创新。了解实际教学中出现的问题，只有从实际中出发，才能让创新的内容更为贴近学生的需要，被广大学生所接受。也正是用为有了计算机科学技术的不断进步，计算机教育中的教学技术和质量才能不断的得到提高。

2.2规范教师对计算机教育的使用。教师要确立以学生为主体的计算机多媒体教学，提高学生对学生学习环境的控制能力，引导学生适应计算机教学，并正确使用。不断地对学生在计算机教育中会遇到的问题，提出猜想，积极地寻找解决的方案，防患于未然。让学生在接受计算机教学的过程中能够有正确的认知，利用计算机教育去切实的提高对所要学的知识的认知程度，加强对知识的理解，灵活的去运用计算机教育中的教学资源。

2.3提高学生对计算机技术应用的认知。就像对电脑的使用有利还是有害这一问题的辩论一样，计算机教育在学生的使用过程中也会出现很多意想不到的问题，这就需要学生对计算机教学有一个清楚的认知，要明白计算机教学的初衷。同时让自己能够运用计算机教育，就要提高自身的计算机的使用水平，这样才能配合老师的教学以及教材的需要，掌握自己要学的知识。

3结束语

第2篇

关键词:数字网络语言；应用；使用要求；管理

随着科学技术与信息技术的发展和进步，语言教学己从电气化时代、自动化时代走向了网络信息化时代。与此同时作为语言教学基地的语音室也在飞速发展，为教学带来了新的变革。

数字网络语言实验室技术已广泛运用于外语教学，它为外语教学模式的改革拓宽了思路。数字网络语言实验室作为一种外语教学中的现代化工具，是当前最先进、最有潜力、最有发展前景的现代化教育手段之一，为外语教学提供了新理念，给外语课堂改革注入了新鲜血液，为改变传统的注重认知、灌输、封闭、以“教师为中心”的外语课堂模式提供了新思路，为实现培养学生运用语言的能力和交际能力的目标奠定了良好的基础。

一、数字网络语言实验室的应用

目前我校正使用LBD2002-SV型数字网络语言实验室，为外语课堂教学提供了完善的解决方案。它采用专业语音网络技术，彻底解决了语音延迟、断裂问题，具有高保真音质，保证了课堂教学、自主学习、标准化测试、教学资源库、教学管理的可靠、实用和专业。实现了多种格式之间的转换；实现了教学时声、文和图像的同步；实现了自主VOD点播和图片点播。满足专业的听、说、读、写、译需求，也使标准的无纸化考试成为可能。

1.语言实验室的课堂教学。数字网络语言实验室将模拟语言实验室及网络功能融合在一起，使广播教学、对讲、监听、示范、讨论等传统的语言实验室的教学手段得以更好地实现，提高了教学效率。全面的教学方式、先进的教学手段、丰富的教学资源为教师、学生带来新鲜、理想的教与学感受。教师通过课堂教学功能可以进行广播，播放资料库资料，达到语音素材声文同步、按句处理，清晰明了地呈现给学生，完全符合语言学习的习惯。同时语言实验室也能播放外部设施资料，可以通过广播与学生对话，分组讨论和教案播放等。课堂广播教学时，每位学生自主调节收听进度，达到句句听懂，人人听懂。教师利用教师机界面显示学生收听进度，实现因人施教、因学施教。另外，数字网络语言实验室支持一般客观题考试、口语录音考试、写作考试三种考试模式。这样教师可以实时地了解学生听课的进度情况和自己的教学效果。数字网络语言实验室可联入局域网，在独立操作的同时，又能与数个教室联网进行教学。

2.开发语言实验室的教育资源，实现语音室利用率的最大化。数字网络语言实验室建设的目的最终体现在使用效益上，构建全面开放的语言实验室是实现语言实验室可持续发展的重点。现代语言实验室一般都配备了强大的自主学习功能，并提供了丰富的学习资料以及学习材料，我们在保障正常的教学服务外，可利用晚上及周末时间由管理人员值班或由学生轮流值班对学生开放，吸引学生自主地参加到语言实验室的实践活动中，给学生更大的空间和充分的时间去学习感兴趣的知识，从而激发学生的学习积极性，使学生在轻松愉悦的氛围中学习英语，真正感受到身边的外语氛围，不断提高自己的外语水平。因此，通过语言实验室的开放，能提高设备利用率，最大限度地发挥资源优势，为学生主动获取实践知识与发挥潜能提供良好的环境，同时也为老师提供了更大的科研空间。

3.数字网络语音室系统无纸化考试的功能。无纸考试系统具有专业的考试题库、周到的阅卷系统、详细的试题分析，为学校提供整套可行的专业考试实施环境。听力考试时，利用录音卡座播放考题或在本地资料库中调用考题，学生通过终端按键作答，试毕，系统自动评卷，其中为教师提供多种评估方式并将学生的考试成绩存档，以备复查，并提供难度系数、熟练程度、成绩统计等数据处理。口语考试时，针对原有传统型口语考试因录音、存储与阅卷过程极为复杂的现状，该系统推出网络化口语考试，极大地提高了考试效率。考试方式既可采用单个考生独立进行，亦可通过两两分组或三三分组进行考试。写作考试更顺畅，直接上机操作，真正发挥标准化无纸考试的效用。

二、数字网络语言实验室使用要求

1.要求实验人员精通使用各项功能，并且要求教师也能比较娴熟地使用。在每学期开始，都要对相关的教师进行现场培训，让每一位教师都能实际操作语言实验室的教学设备，并且把各设备的操作步骤张贴到每间教室的教师机监控台上，使每位教师都能正确使用不同功能的多媒体语言实验设备，熟练掌握操作方法，才能保证最有效地发挥语言实验室的作用。由于温度对机器影响是多方面的，它不仅会影响机器的使用寿命，而且还影响学生的听课质量。若在夏天使用投影仪，由于室内温度较高，投影仪容易出现停机，加之灰尘不利于机器的散热，很容易影响设备的正常运行。因此，关注温度、清洁度等对设备的影响显得非常重要。要求实验人员要保证这些设备的清洁。

2.教师应当尽量把语言教学系统的各项功能运用于教学中。数字网络语言实验室由多种现代教学设备组合而成。在课堂上，教师为学生选择播放内容和形式是主动的，是学习过程的指导者，而学生的接受是被动的。教师使用教学设备的熟练程度直接影响到教学的质量和效果。在使用过程中，有的教师往往为了避免设备操作的麻烦，把语言实验室当作一般录音机设备使用，这不仅大大削弱了语言实验室教学功能的利用和教学效益的提高，而且使课堂气氛死气沉沉。同时，有些教师为了避免由于误操作而产生的设备故障，对语言实验室的复杂教学功能望而却步，只使用几个常用的功能，造成高档设备低档使用。因此，教师一定要了解教学设备各项功能的作用，并能够正确地操作。

3.教师应当丰富教学形式，合理选择教学媒体。使用数字网络语言实验室上课，由于信息量大，节奏快，方式灵活多样，所以应避免采用一种方式、一种教材、一种媒体进行单调而重复的教学模式。教师应根据不同学生的情况选择不同的教学方式和教材内容，激发学生学习的兴趣和自主学习的热情。按照课堂教学实际需要，教师可以选择录像、视频演示、录音机等多种手段，更好地发挥数字化设备的优势，达到提高教学水平的目的。

三、数字网络语言实验室的管理

语言实验室的管理包括了机器设备的管理、供电管理、环境卫生管理、安全系统保障等，有一定的技术性和复杂性。要有科学完善的管理方法和制度才能发挥实验室的作用。管理的目的:一是提高教学质量和效率；二是提高仪器设备的利用率，充分发挥投资效益，避免仪器设备造成资金浪费，即管好、用好、维护好教学仪器设备；三是提高实验室人员素质和工作积极性，维护正常的外语教学实验秩序。

1.完善语言实验室的各项管理制度。制定合理的管理制度是语言实验室管理走向规范化、科学化的重要保证，语言实验室设备是开展语言教学的物质基础，只有科学管理才能充分发挥其作用，为了在管理过程中有章可循，为了保证教学秩序的正常进行，首先要建立和完善一系列规章制度。语言实验室的管理制度包括:实验室管理制度、大型仪器安装验收管理制度、工作人员岗位责任制度、仪器设备使用操作规程、仪器维护保养制度、实验室使用前后交接制度、语言教学设备使用与维护规范、实验室安全卫生管理办法、实验室学生守则、实验管理标准、实验室人员工作标准等。制定必要的规章制度是实验室人员管理和设备管理的必要依据，认真执行这些制度可极大提高实验室设备的完好率、使用率，强化管理人员和教师的职责，从而使设备的优势得以最大限度的发挥。

2.强化语言实验室设备日常维护管理。语言实验室的设备多，做好相关资料的收集和整理，以便设备维护和质量鉴定，将实验设备按照功能不同分类，并归纳整理好相关的资料。如，设备卡片、产品合格证、说明书、保修卡等。对损坏的设备及时提出报修申请，要建立和完善相应的制度，如《仪器设备的使用管理制度》、《仪器设备损坏的赔偿制度》等；并认真填写设备损坏维修记录。同时，实验管理人员对使用过程中出现的故障应及时排除，保证课程的顺利完成。每次上完课后，任课教师均应认真填写语言实验室使用记录，以便于实验管理人员及时了解实验室的设备运行情况并及时解决出现的问题。管理人员应定期检查各项设备的使用情况，及时排除故障和隐患，并对设备进行定期的保养和维护，保证语言实验室内各项设备及其附件的功能始终处于良好的工作状态，以确保教学的顺利进行。

3.实施全员管理新模式。我们应严格执行教师上机前的培训制度，未经培训的教师不准上机操作，不仅要重视对教师的操作培训工作，而且还应向他们传授一些排除简单故障的方法，以增强他们处理突发故障的能力。要求教师在使用设备后认真填写设备使用情况表，实行教师设备使用管理责任制。学生是语言实验室的主要使用者，对学生必须强调保持语言实验室清洁的重要性，实行固定座位，便于跟踪管理和责任追查。对于第一次进入语言实验室上课的学生，要先让他们熟练掌握学生终端各种功能的方法和技巧，充分强调语言实验室管理的各项规章制度。实验人员要提高业务素质，加强科学技术基础知识的学习，及时填写好《仪器设备损坏维修记录本》及《实验室安全卫生检查记录本》。除具备熟练专业技能外，还要有一定的敬业精神，要有高度的责任心，满腔热情的态度，树立一切为教学服务的思想，做好课前一切准备工作，课后还要查看每个教室，检查有无问题，如发现问题要及时解决，保证教学工作正常进行。

四、结束语

数字网络语言实验室是实施外语教学的重要场所，是提高外语教学水平的重要保障。语言实验室的应用与管理是一个十分复杂的系统。教师要不断探索数字网络语音室教学系统的各种新功能，充分合理利用教学资源，发挥设备技术的优势，提高教学质量和教学效果。语言实验室的管理更是要求实验人员有强烈的责任感和事业心，以主人翁的精神全身心投入到自己的工作中，保证语言实验室的正常运行，提高语音室的利用率和使用寿命，最终达到提高外语教学水平的目标。

参考文献:

[1]任桂英，崔明子.简谈数字网络语音室的应用与管理[J].中国轻工教育，2004，(4).

第3篇

论文关键词：遗传算法

 

1 引言

“物竞天择，适者生存”是达尔文生物进化论的基本原理，揭示了物种总是向着更适应自然界的方向进化的规律。可见，生物进化过程本质上是一种优化过程，在计算科学上具有直接的借鉴意义。在计算机技术迅猛发展的时代，生物进化过程不仅可以在计算机上模拟实现，而且还可以模拟进化过程，创立新的优化计算方法，并应用到复杂工程领域之中，这就是遗传算法等一类进化计算方法的思想源泉。

2 遗传算法概述

遗传算法是将生物学中的遗传进化原理和随[1]优化理论相结合的产物，是一种随机性的全局优算法。遗传算法不但具有较强的全局搜索功能和求解问题的能力，还具有简单通用、鲁棒性强、适于并行处理等特点数学建模论文，是一种较好的全局优化搜索算法。在遗传算法的应用中，由于编码方式和遗传算子的不同，构成了各种不同的遗传算法。但这些遗传算法都有共同的特点，即通过对生物遗传和进化过程中选择、交叉、变异机理的模仿，来完成对问题最优解的自适应搜索过程。基于这个共同点，Holland的遗传算法常被称为简单遗传算法（简记SGA），简单遗传算法只使用选择算子、交叉算子和变异算子这三种基本遗传算子，其遗传进化操作过程简单，容易理解，是其他一些遗传算法的雏形和基础，这种改进的或变形的遗传算法，都是以其为基础[1]。

2.1遗传算法几个基本概念

个体(IndividualString)：个体是遗传算法中用来模拟生物染色体的一定数目的二进制串，该二进制串用来表示优化问题的满意解。

种群(population)：包含一组个体的群体，是问题解的集合。

基因模式(Sehemata)：基因模式是指二进制位串表示的个体中，某一个或某些位置上具有相似性的个体组成的集合，也称模式。

适应度(Fitness)：适应度是以数值方式来描述个体优劣程度的指标，由评价函数F计算得到。F作为求解问题的目标函数，求解的目标就是该函数的最大值或最小值。

遗传算子(genetic operator)：产生新个体的操作，常用的遗传算子有选择、交叉和变异。

选择(Reproduetion)：选择算子是指在上一代群体中按照某些指标挑选出的，参与繁殖下一代群体的一定数量的个体的一种机制龙源期刊。个体在下一代种群中出现的可能性由个体的适应度决定，适应度越高的个体，产生后代的概率就越高。

交叉(erossover)：交叉是指对选择后的父代个体进行基因模式的重组而产生后代个体的繁殖机制。在个体繁殖过程中，交叉能引起基因模式的重组，从而有可能产生含优良性能的基因模式的个体。交叉可以发生在染色体的一段基因串或者多段基因串。交叉概率（Pc）决定两个个体进行交叉操作的可能性数学建模论文，交叉概率太小时难以向前搜索，太大则容易破坏高适应度的个体结构，一般Pc取0.25~0.75

变异(Mutation)：变异是指模拟生物在自然的遗传环境中由于某种偶然因素引起的基因模式突变的个体繁殖方式。在变异算子中，常以一定的变异概率（Pm）在群体中选取个体，随机选择个体的二进制串中的某些位进行由概率控制的变换（0与1互换）从而产生新的个体[2]。如果变异概率太小，就难以产生新的基因结构，太大又会使遗传算法成了单纯的随机搜索，一般取Pm=0.1~0.2。在遗传算法中，变异算子增加了群体中基因模式的多样性，从而增加了群体进化过程中自然选择的作用，避免早熟现象的出现。

2.2基本遗传算法的算法描述

用P(t)代表第t代种群，下面给出基本遗传算法的程序伪代码描述：

基本操作：

InitPop（）

操作结果：产生初始种群，初始化种群中的个体，包括生成个体的染色体值、计算适应度、计算对象值。

Selection（）

初始条件：种群已存在。

操作结果：对当前种群进行交叉操作。

Crossover（）

初始条件：种群已存在。

操作结果：对当前种群进行交叉操作。

Mutation（）

初始条件：种群已存在。

对当前种群进行变异操作。

PerformEvolution（）

初始条件：种群已存在且当前种群不是第一代种群。

操作结果：如果当前种群的最优个体优于上一代的最优本，则将其赋值给bestindi，否则不进行任何操作。

Output（）

初始条件：当前种群是最后一代种群。

操作结果：输出bestindi的表现型以及对象值。

3 遗传算法的缺点及改进

遗传算法有两个明显的缺点：一个原因是出现早熟往往是由于种群中出现了某些超级个体，随着模拟生物演化过程的进行，这些个体的基因物质很快占据种群的统治地位，导致种群中由于缺乏新鲜的基因物质而不能找到全局最优值；另一个主要原因是由于遗传算法中选择及杂交变异等算子的作用，使得一些优秀的基因片段过早丢失，从而限制了搜索范围，使得搜索只能在局部范围内找到最优值，而不能得到满意的全局最优值[3]。为提高遗传算法的搜索效率并保证得到问题的最优解，从以下几个方面对简单遗传算法进行改进。

3.1编码方案

因实数编码方案比二进制编码策略具有精度高、搜索范围大、表达自然直观等优点数学建模论文，并能够克服二进制编码自身特点所带来的不易求解高精度问题、不便于反应所求问题的特定知识等缺陷，所以确定实数编码方案替代SGA中采用二进制编码方案[4]。

3.2 适应度函数

采用基于顺序的适应度函数，基于顺序的适应度函数最大的优点是个体被选择的概率与目标函数的具体值无关，仅与顺序有关[5]。构造方法是先将种群中所有个体按目标函数值的好坏进行排序，设参数β∈(0,1)，基于顺序的适应度函数为：

（1）

3.3 选择交叉和变异

在遗传算法中，交叉概率和变异概率的选取是影响算法行为和性能的关键所在，直接影响算法的收敛性。在SGA中，交叉概率和变异概率能够随适应度自动调整，在保持群体多样性的同时保证了遗传算法的收敛性。在自适应基本遗传算法中，pc和pm按如下公式进行自动调整：

（2）

（3）

式中：fmax为群体中最大的适应度值；fave为每代群体的平均适应度值；f′为待交叉的两个个体中较大的适应度值；f为待变异个体的适应度值；此处，只要设定k1、k2、k3、k4为（0，1）之间的调整系数，Pc及Pm即可进行自适应调整。本文对标准的遗传算法进行了改进，改进后的遗传算法对交叉概率采用与个体无关，变异概率与个体有关。交叉算子主要作用是产生新个体，实现了算法的全局搜索能力。从种群整体进化过程来看，交叉概率应该是一个稳定而逐渐变小，到最后趋于某一稳定值的过程；而从产生新个体的角度来看，所有个体在交叉操作上应该具有同等地位，即相同的概率，从而使GA在搜索空间具有各个方向的均匀性。对公式（2)和（3）进行分析表明，适应度与交叉率和变异率呈简单的线性映射关系。当适应度低于平均适应度时，说明该个体是性能不好的个体数学建模论文，对它就采用较大的交叉率和变异率；如果适应度高于平均适应度，说明该个体性能优良，对它就根据其适应度值取相应的交叉率和变异率龙源期刊。

当个体适应度值越接近最大适应度值时，交叉概率和变异概率就越小；当等于最大适应度值时，交叉概率和变异概率为零。这种调整方法对于群体处于进化的后期比较合适，这是因为在进化后期，群体中每个个体基本上表现出较优的性能，这时不宜对个体进行较大的变化以免破坏了个体的优良性能结构；但是这种基本遗传算法对于演化的初期却不利，使得进化过程略显缓慢[6]。因为在演化初期，群体中较优的个体几乎是处于一种不发生变化的状态，而此时的优良个体却不一定是全局最优的，这很容易导致演化趋向局部最优解。这容易使进化走向局部最优解的可能性增加。同时，由于对每个个体都要分别计算Pc和Pm，会影响程序的执行效率，不利于实现。

对自适应遗传算法进行改进，使群体中具有最大适应度值的个体的交叉概率和变异概率不为零，改进后的交叉概率和变异概率的计算公式如式（4）和（5）所示。这样，经过改进后就相应地提高了群体中性能优良个体的交叉概率和变异概率，使它们不会处于一种停滞不前的状态，从而使得算法能够从局部最优解中跳出来获得全局最优解[7]。

(4)

(5)

其中：fmax为群体中最大的适应度值；fave为每代群体的平均适应度值；f′为待交叉的两个个体中较大的适应度值；f为待变异个体的适应度值；pc1为最大交叉概率；pm1为最大变异概率。

3.4 种群的进化与进化终止条件

将初始种群和产生的子代种群放在一起，形成新的种群，然后计算新的种群各个体的适应度，将适应度排在前面的m个个体保留，将适应度排在后面m个个体淘汰数学建模论文，这样种群便得到了进化[8]。每进化一次计算一下各个个体的目标函数值，当相邻两次进化平均目标函数之差小于等于某一给定精度ε时，即满足如下条件：

(6)

式中，为第t+1次进化后种群的平均目标函数值，为第t次进化后种群的平均目标函数值，此时，可终止进化。

3.5 重要参数的选择

GA的参数主要有群里规模n，交叉、变异概率等。由于这些参数对GA性能影响很大，因此参数设置的研究受到重视。对于交叉、变异概率的选择，传统选择方法是静态人工设置。现在有人提出动态参数设置方法，以减少人工选择参数的困难和盲目性。

4 结束语

遗传算法作为当前研究的热点，已经取得了很大的进展。由于遗传算法的并行性和全局搜索等特点，已在实际中广泛应用。本文针对传统遗传算法的早熟收敛、得到的结果可能为非全局最优收敛解以及在进化后期搜索效率较低等缺点进行了改进，改进后的遗传算法在全局收敛性和收敛速度方面都有了很大的改善，得到了较好的优化结果。

参考文献

[1]邢文训,谢金星.现代优化计算方法[M].北京:清华大学出版社,1999:66-68.

[2]王小平,曹立明.遗传算法理论[M].西安交通大学出版社,2002:1-50,76-79.

[3]李敏强,寇纪淞,林丹,李书全.遗传算法的基本理论与应用[M].科学出版社, 2002:1-16.

[4]涂承媛,涂承宇.一种新的收敛于全局最优解的遗传算法[J].信息与控制,2001,30(2):116-138

[5]陈玮,周激,流程进,陈莉.一种改进的两代竞争遗传算法[J].四川大学学报:自然科学版,2003.040(002):273-277.

[6]王慧妮,彭其渊,张晓梅.基于种群相异度的改进遗传算法及应用[J].计算机应用,2006,26(3):668-669.

[7]金晶,苏勇.一种改进的自适应遗传算法[J].计算机工程与应用,2005,41(18):64-69.

[8]陆涛,王翰虎,张志明.遗传算法及改进[J].计算机科学,2007,34(8):94-96