Основы эволюционных вычислений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Воронежский государственный педагогический университет»

АННОТАЦИЯ

РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Б2.ДВ2 Основы эволюционных вычислений

Уровень основной образовательной программы: бакалавриат

Направление подготовки: 230700 Прикладная информатика

Профиль 10 Прикладная информатика в образовании

Форма обучения: очная

Кафедра: информатики и методики преподавания математики

ФИО разработчика

Трудоемкость дисциплины 6 зачетных единиц

Количество часов 216

В. т.ч. аудиторных 90; внеаудиторных 90

Формы отчетности зачет, экзамен

г. Воронеж – 2011 г.

1.  ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель дисциплины – знакомство будущих информатиков-аналитиков с генетическими алгоритмами, которые широко используются для того, чтобы быстро решать сложнейшие оптимизационные задачи в бизнесе и финансах. Но этим сфера их применения не ограничивается. Многочисленные варианты генетических алгоритмов употребляются при исследовании разнообразных научных и технических проблем: создание реактивных двигателей, повышение эффективности обслуживания самолетов авианосцами и др. Генетические алгоритмы используются также для создания вычислительных структур, применяются при проектировании нейронных сетей и при управлении роботами. Кроме этого, они приносят неоценимую помощь при моделировании процессов развития в биологических, социальных и других системах.

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие компетенции:

Профессиональные:

·  способен ставить и решать прикладные задачи в образовании с использованием современных информационно-коммуникационных технологий (ПК-4);

·  способен осуществлять и обосновывать выбор проектных решений по видам обеспечения информационных систем в образовании (ПК-5);

·  способен моделировать и проектировать структуры данных и знаний, прикладные и информационные процессы в образовании (ПК-9);

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

№ п/п	Наименование раздела учебной дисциплины	Содержание раздела в дидактических единицах
1	2	3
1.	Эволюционные вычисления. Основные понятия	Что такое мягкие вычисления? Что такое "эволюционные вычисления" Постановка задачи оптимизации, теорема Вейерштрасса, понятие минимума
2.	Генетический алгоритм	Что такое генетический алгоритм? Кто придумал генетический алгоритм? Преимущества генетических алгоритмов Недостатки генетических алгоритмов Что такое простейший генетический алгоритм, схема, теорема Холланда? Обобщенная схема генетического алгоритма
3.	Отбор	Турнирный отбор Стратегия элитаризма Рулетка Пропорциональный отбор Образование пар
4.	Образование пар	Рекомбинация Классический (одноточечный) кроссинговер Двуточечный кроссинговер Унифицированный (однородный) кроссинговер
5.	Мутация	Одноточечная мутация Плотность мутации Инцест Фитнес-функция
6.	Распределенный генетический алгоритм	Распределенный генетический алгоритм
7.	Генетическое программирование	Что такое генетическое программирование? Терминальный алфавит, функциональный базис и их свойства
8.	Кодирование решений	Деревья поколений
9.	Программный пакет GeneHunter 2.0	Использование надстройки GeneHunter для Excel Использование генетических алгоритмов в программах с помощью динамической библиотеки GALIB Примеры использования GeneHunter Пакетное дополнение GeneHunter Спецификация GeneHunter

3. Образовательные технологии

№ п/п	Виды учебной работы	Образовательные технологии
1.	Лекция	Вводная, лекция-информация, проблемная лекция, лекция-визуализация
2.	Лабораторная работа	Проектные технологии, технология учебного исследования, техника «круглый стол», «публичная защита», технология проблемного обучения

4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Основная литература

№ п/п	Наименование	Автор(ы)	Год и место издан.
1	2	3	4
1.	Hейронные сети и финансовые рынки	Д.-Э. Бэстенс, В. .М. Ван Ден Берг, Д. Вуд	Москва, научное издательство. ТВП., 1997
2.	Hейрокомпьютеры и их применение. Книга 1. Теория нейронных сетей		Москва, Издательское предприятие редакции журнала. Радиотехника., 2000
3.	Анализ финансовых данных с помощью самоорганизующихся карт	Тейво Кохонен, Гвидо Дебок	Москва, издательский дом. Альпина., 2001
4.	Hейрокомпьютерная техника	Ф. Уоссерман	Москва, издательство. Мир., 1992
5.	Базы данных. Интеллектуальная обработка информации	, ,	М.: "Hолидж", 2000
6.	Системы искусственного интеллекта. Практический курс: учебное пособие	, , и др.	М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.

4.2. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение:

GeneHunter 2.0