《计算智能》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：20110013 课程名称：计算智能 英文名称：Computational intelligence 实验总学时：12 适用专业：计算机科学与技术专业、计算机科学与技术专业（人工智能方向）、 软件工程 课程类别：专业选修课 先修课程：数据结构、算法设计与分析 二、实验教学的总体目的和要求 教学目的：通过本实验课程的学习，同学们务必建立起学好算法设计、增强核 心技术竞争力，为国家强大而努力学习的伟大志愿。 1、对学生的要求 有一定的编性基础 2、对教师的要求 熟练掌握该门课程的教学 3、对实验条件的要求 硬件：64位主机以及16GB以上内存 软件：Windowsl0操作系统，matlab2018 三、实验教学内容 实验项目1 实验名称：遗传算法工具箱应用 实验内容：1、根据提供的遗传算法工具箱进行安装。2、阅读提供的代码，并给 出重要代码注释，运行代码并调试，调整初始种群大小、交叉概率、变异概率
《计算智能》课程实验教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：20110013 课程名称：计算智能 英文名称: Computational intelligence 实验总学时：12 适用专业：计算机科学与技术专业、计算机科学与技术专业（人工智能方向）、 软件工程 课程类别：专业选修课 先修课程：数据结构、算法设计与分析 二、实验教学的总体目的和要求 教学目的：通过本实验课程的学习，同学们务必建立起学好算法设计、增强核 心技术竞争力，为国家强大而努力学习的伟大志愿。 1、对学生的要求 有一定的编程基础 2、对教师的要求 熟练掌握该门课程的教学 3、对实验条件的要求 硬件：64 位主机以及 16GB 以上内存 软件：Windows10 操作系统, matlab2018 三、实验教学内容 实验项目 1 实验名称：遗传算法工具箱应用 实验内容：1、根据提供的遗传算法工具箱进行安装。2、阅读提供的代码，并给 出重要代码注释，运行代码并调试，调整初始种群大小、交叉概率、变异概率
迭代次数，比较运行的结果并分析。3、编程实现：函数y=f(x1,x2,x3,x4) =1/(x12+x22+x32+x42+1),其中-5≤x1,x2,x3,x4≤5，用遗传算法求y的最大值 实验性质：验证性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握遗传算法工具箱的内容，安装和应用。 实验条件：64位主机以及16GB以上内存，Windows10操作系统，mat1ab2018 实验项目二 实验名称：基于遗传算法的TSP问题优化 实验内容：1、阅读提供的代码，运行代码并调试，对几个主要控制参数的取值 进行修改，比较修改前后程序的运行性能。2、对于上述代码，请设计出一种改 进方案，并说明改进方案的原理，基本流程以及优势，通过实验与原代码进行比 较，分析实验结果。 实验性质：验证性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握遗传算法原理，基本流程，TSP优化求解。 实验条件：64位主机以及16GB以上内存，Windows10操作系统，matlab2018 研究与思考：思考为何遗传算法求解T$P会陷入局部最优，如何解决？培养学 生深入研究问题、钻研精神。 实验项目三 实验名称：蚁群算法的优化计算-TSP优化 实验内容：1、阅读提供的代码，并给出重要代码注释，运行代码并调试，调整 参数（蚂蚁数量，信息素浓度，启发式信息，信息素挥发因子，迭代次数），比 较运行的结果并分析参数对算法性能的影响。2、对于上述代码，请设计出一种 改进方案，并说明改进方案的优势，通过实验与原代码进行比较，分析实验结果。 实验性质：设计性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握蚁群算法原理，基本流程，T$P优化求解
迭代次数，比较运行的结果并分析。3、编程实现：函数 y=f（x1,x2,x3,x4） =1/(x12+x22+x32+x42+1),其中-5≤x1,x2,x3,x4≤5,用遗传算法求 y 的最大值。 实验性质：验证性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握遗传算法工具箱的内容，安装和应用。 实验条件：64 位主机以及 16GB 以上内存，Windows10 操作系统, matlab2018 实验项目二 实验名称：基于遗传算法的 TSP 问题优化 实验内容：1、阅读提供的代码，运行代码并调试，对几个主要控制参数的取值 进行修改，比较修改前后程序的运行性能。2、对于上述代码，请设计出一种改 进方案，并说明改进方案的原理，基本流程以及优势，通过实验与原代码进行比 较，分析实验结果。 实验性质：验证性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握遗传算法原理，基本流程，TSP 优化求解。 实验条件：64 位主机以及 16GB 以上内存，Windows10 操作系统, matlab2018 研究与思考： 思考为何遗传算法求解 TSP 会陷入局部最优，如何解决？培养学 生深入研究问题、钻研精神。 实验项目三 实验名称：蚁群算法的优化计算-TSP 优化 实验内容：1、阅读提供的代码，并给出重要代码注释，运行代码并调试，调整 参数（蚂蚁数量，信息素浓度，启发式信息，信息素挥发因子，迭代次数），比 较运行的结果并分析参数对算法性能的影响。2、对于上述代码，请设计出一种 改进方案，并说明改进方案的优势，通过实验与原代码进行比较，分析实验结果。 实验性质：设计性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握蚁群算法原理，基本流程，TSP 优化求解
实验条件：64位主机以及16GB以上内存，Windows10操作系统，matlab2018 研究与思考：如何设计解决问题的有效算法，设计算法需要一定的创新精神， 培养学生深入研究问题、创新精神。 实验项目四 实验名称：基于P0工具箱的函数优化 实验内容：1、阅读提供的代码，运行代码并调试，调整惯性权重参数，并设置 一种惯性权重参数的新的调整方案，比较运行的结果并分析说明参数对算法性 能的影响。2、编写完整的PS0程序，实现对教材6.1完整的求解。 实验性质：验证性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握PS0工具箱的设置，基本原理，基本流程，函数求解 实验条件：64位主机以及16GB以上内存，Windows10操作系统，mat1ab2018 四、考核方式与标准 提交实验报告 五、推荐实验教材和敦学参考书 郁磊，等.MATLAB智能算法30个案例分析.北京航空航天大学出版社，2011 六、其他需说明的 大纲修订人：许波 修订日期：2020/12/27 大纲审定者：沈永珞 审定日期：2022年1月
实验条件：64 位主机以及 16GB 以上内存，Windows10 操作系统,matlab2018 研究与思考： 如何设计解决问题的有效算法，设计算法需要一定的创新精神， 培养学生深入研究问题、创新精神。 实验项目四 实验名称：基于 PSO 工具箱的函数优化 实验内容：1、阅读提供的代码，运行代码并调试，调整惯性权重参数 ，并设置 一种惯性权重参数 的新的调整方案，比较运行的结果并分析说明参数 对算法性 能的影响。2、编写完整的 PSO 程序，实现对教材 6.1 完整的求解。 实验性质：验证性实验 实验学时：3 实验目的与要求：掌握 PSO 工具箱的设置，基本原理，基本流程，函数求解 实验条件：64 位主机以及 16GB 以上内存，Windows10 操作系统, matlab2018 四、考核方式与标准 提交实验报告 五、推荐实验教材和教学参考书 郁磊，等. MATLAB 智能算法 30 个案例分析. 北京航空航天大学出版社, 2011 六、其他需说明的 大纲修订人：许波 修订日期: 2020/12/27 大纲审定者：沈永珞 审定日期: 2022 年 1 月