《最优化方法》课程融合式教学改革研究

“最优化方法”是信息与计算科学专业必修的一门课程。为了提高课程的教学效果和学习效果,首先聚焦该课程教学过程的现状与挑战;然后,依据信息与计算科学专业学生具有扎实的数学基础和计算机理论基础、一定的数学建模以及计算机编程能力的特点,提出“以学生为主、师生协同合作”的融合式教学改革的思路;从教学内容、教学模式、考核方式三方面开展教学改革,并对教学改革的过程和结果进行反思。继续改进课程教学,以提升学生的学习效果,达到课程的教学效果,实现课程的教学目标。

以贺信精神为指引的最优化方法课程思政改革与实践

最优化方法是哈尔滨工业大学研究生公共基础课。课程以夯实理工科研究生数学基础为目标,着重提高学生运用优化方法解决实际问题的能力,培育和训练学生的综合素质和技能,为培养复合型创新人才奠定坚实的基础。教学过程中以习近平总书记致信祝贺哈尔滨工业大学建校100周年贺信精神为指引,立足国情、校情,以课程为载体积极推进思政育人体系建设,将贺信精神、学科发展史、爱国事迹和科学意义等思政元素与教学内容有机结合,实现核心价值引领、多维知识传授、综合素质养成“三位一体”的思政育人目标。

本科“最优化方法”课程的教学改革与实践

“最优化方法”是一门理论性强且应用广泛的课程,在本科教学过程中要通过不断改革来夯实基础和促进教学质量的提升。本文将从最优化方法的发展历程、基础知识和实践应用这三个方面阐述教学改革与实践情况,体现不同层面和方式的改革思路,探索教与学的相互融合情况和感受真实效果。

思政教育融入高校数学专业课堂的研究与探索——以《最优化方法》课程为例

高校思想教育的根本目的是帮助大学生树立正确的世界观、价值观、人生观和政治观。为了培养出德才兼备的优秀大学生,我们必须将思政教育融入专业课堂。数学专业是纯理科专业,理论研究多于社会实践,有着固守书本的特点。因此,思政元素融入专业课堂对于数学专业的大学生尤为重要。本文以《最优化方法》课程为例,讨论了目前教学的现状,提出了将思政教育融入专业课堂的想法,并指出思政教育具有一定的广泛性,即思政教育不仅仅指的是政治思想,也包括哲学、历史、科研、实践等各个方面的渗透和引导,这样才能为国家培养出既具有崇高的理想、高尚的品德,又具有扎实的专业素养的人才。

“最优化方法”与思政融合教学设计探究

强大的基础科学研究是建设世界科技强国的基石。随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃兴起,基础学科课程思政的开展符合我国当下经济社会发展和国家重大战略的需求。“最优化方法”课程在国内外大多数高等院校数学专业均有开设,它不仅具有数学学科的基础性特点,同时还具有很强的学科专业性和实际应用性。该文以“最优化方法”课程的教学内容为基础,从课程思政建设的必要性、课程思政元素的挖掘手段和具体思政案例设计等方面,探究了如何在教学设计中有机融合立德树人和思政元素,以达到“润物无声”的育人效果。

多目标电网规划的分层最优化方法

针对目前研究大规模多阶段多目标电网规划遇到的问题,提出了多目标电网规划的分层最优化方法,使得计算量大幅度降低,避免了多目标函数处理的困难;同时提出的改进最优切负荷模型更易于计算缺电成本,使可靠性指标转化为经济性指标时方便实用,算例证明了本文算法的有效性。

最优化方法在复杂岩性储集层测井评价中的应用

准确识别储集层岩性和计算孔隙度是准噶尔盆地西北缘乌尔禾鼻凸带风城组储集层测井评价面临的主要问题。由于储集层岩性的复杂性,导致常规的岩性识别方法和孔隙度计算方法无效。文中以最优化测井解释方法为基础,利用组合求解的方式,采用岩石体积物理模型,识别出6种主要的岩石矿物类型,并计算出各种岩石矿物的相对体积分数和储集层孔隙度。将此计算结果与岩心分析孔隙度、全岩矿物分析的岩石相对体积分数和岩石薄片镜下定名结果进行对比,验证了最优化方法在复杂岩性储集层测井评价中的准确性和可靠性,为有效储集层的识别和储量计算提供了可靠的参数测量和计算依据。

确定合理采油速度的最优化方法

经济效益最大化和持续稳定增长,是石油企业生产经营所追求的重要目标。从技术经济的角度出发,针对注水开发油田,运用最优化原理,建立了油田合理采油速度的数学模型,同时给出了该模型的求解方法。计算实例表明,该方法准确可靠、计算简单,可以广泛应用于油田生产实践。

水驱气藏水侵量及水体参数计算最优化方法

由于水驱气藏模型无因次水侵量精确解的特殊形式,故必须知道水体的大小及水侵系数才能计算水侵量的大小,但有时很难估算水体的大小及水侵系数,使得有关计算无因次水侵量的几种方法均各有弊端。文章结合数值反演法,只需要生产动态数据,将βR、BR、rD、G参数作为识别参数,建立计算水驱气藏最优化数学模型。该方法避免了以往需要不容易确定的与水体有关的参数,而这些参数恰好影响地质储量及水侵量的计算准确程度。通过优化模型求解直接获得地质储量及水侵量的大小,同时还可以确定水域大小和水侵系数。实例对比分析表明,此方法具有计算过程简单、快速,计算结果准确、实用的特点,不失为一种有效方法。

沉降变形控制的基坑降水最优化方法及应用

针对基坑工程中降水将不可避免对周围环境产生影响的事实,文中首次提出沉降变形控制的降水最优化问题的概念,即以周围环境对降水引发沉降的最低要求为约束,同时满足工程施工和安全需要进行降水设计。这种考虑环境的因素进行优化降水设计的方法,将改变过去仅从工程施工和安全的角度进行降水设计的传统观点。实际中也取得了较好的效果。

一种计算补偿最小二乘正则化参数的最优化方法

在半参数模型补偿最小二乘估计中,如何有效地计算正则化参数是求解的关键。在建立一种新的补偿最小二乘模型的基础上,基于广义交叉核实与L曲线准则,采用最优化方法计算正则化参数。仿真计算表明,本文方法是一种计算正则化参数更为有效的方法。

利用最优化方法确定最佳城市独立坐标系

在控制范围及相对高差较大的区域中,无论怎样选取城市独立坐标系,都会使部分区域的高斯投影变形超过2.5 cm/km。本文提出一种新的确定城市独立坐标系的最优化方法一加权蛮力搜索法,以投影变形加权平方和最小为依据,采用蛮力算法确定最优的城市独立坐标系,使得高斯投影变形超过2.5 cm/km的区域最小并集中在次要地区(权重较小的地区)。本文以吉林省延吉市独立坐标系的建立为例,研究了加权蛮力搜索法的实现途径和计算方法,并分析采用最佳城市独立坐标系后,高斯投影变形的改善情况。

最优化方法应用于裂变核反应理论计算的研究

中子诱发裂变核反应的反应机制十分复杂,需由光学模型、复合核模型等共同描述,因此需同时对大量参数进行调节才能正确描述裂变核反应数据。本文在FUNF裂变核反应模型基础上,利用先进的最优化方法MINUIT,结合MPI的并行计算方法,研究了MINUIT对裂变核反应调参的工作原理,并以中子诱发^(238)U的裂变核反应为例,验证了裂变核反应数据优化方法的可靠性。

雷达测雨的最优化方法在分布式城市洪水模型中的应用

一、雷达测雨的最优化方法随着城市化进程的加快和全球气候变化的发展,城市受到极端暴雨事件影响的频率增高,危害加重。分布式城市洪水模型可以充分反映流域降雨分布以及下垫面变化,

最优化方法及其在计算机图形学中的应用

最优化方法是对极值问题进行数值分析的有效手段，它在计算机图形学中已获得广泛应用。本文概述了最优化方法并简要介绍了最优化方法在计算机图形学中已有的若干应用。

基于几种最优化方法的边坡稳定分析及在MATLAB中的实现

以国内应用广泛的毕肖普条分法结合MATLAB优化工具箱中具有优良特性的拟牛顿法和单纯形法编程,同时实现用这几种最优化方法求解最小安全系数,并就有关方面予以比较并查看它们的求解差异,以期通过多种方法的比较尽可能地找到真正的危险滑裂面。考虑到初值的选取对优化计算的重要影响,适当地采用了一些合理的方法。

确定离散动力系统分叉点的最优化方法

根据离散动力系统在分叉点处的动力学特性 ,研究了进化规划求解倍周期分叉点的模型 ,包括适合度函数 ,变异算子。提出了基于进化规划的计算混沌动力系统分叉点的新方法 ,通过对 L ogistic映射动力系统的倍周期分叉问题的数值仿真 ,获得了较为精确的结果 。

非线性两级整数规划问题的最优化方法

针对非线性两级整数规划的求解问题,给出了一种最优化求解方法.即将其上级规划转化为非线性连续型规划问题后,采用模拟退火算法求出最优解;其对应的下级规划问题采用模拟退火整数算法求解.通过算例的实际运算,取得了令人满意的结果,证明该最优化求解方法是可行且有效的.

用最优化方法和双水模型评价泥质砂岩储集层

本文从测井资料数字处理和解释的角度出发,在系统考察分析常用的各种最优化方法的基础上,认为采用抛物线插值法作一维搜索和变尺度法中的BFGS法作多维搜索相结合的最优化方法,用双水解释模型对泥质砂岩储集层进行评价是适宜的。为此编制了最优化测井解释程序,对胜利油田砂泥岩的测井资料进行了实际处理,并针对本地区的地质特点,对测井响应方程和解释参数的选择等重要问题进行了探讨。数字处理的结果表明,所获得的储集层参数和岩性矿物成分,与岩心分析资料和斯仑贝谢公司的GLOBAL程序处理结果相当吻合。证明它有较好的效果。

模糊最优化方法在陶瓷配方设计中的应用

本文首次将模糊最优化方法应用于陶瓷配方设计。讨论了多种因素影响的模糊条件下如何获得成本最低的陶瓷配方设计方案 ,并介绍了用Matlab数学软件求模糊最优化问题的最优解。