前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了計(jì)算機(jī)藝術(shù)論文范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。
計(jì)算機(jī)藝術(shù)論文范文1
關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)藝術(shù)藝術(shù)設(shè)計(jì)
藝術(shù)的發(fā)展，依賴于社會(huì)和科技的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步將帶來(lái)藝術(shù)的變革，藝術(shù)家的臆想獲得科學(xué)技術(shù)的推助，就會(huì)發(fā)出絢麗的光彩。數(shù)字藝術(shù)便是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和普及而誕生和發(fā)展的。數(shù)字藝術(shù)又稱數(shù)碼藝術(shù)，是使用數(shù)字、信息技術(shù)制作、傳播的各種形式的藝術(shù)作品，包括數(shù)字影像、數(shù)字音樂(lè)、多媒體動(dòng)畫(huà)和網(wǎng)絡(luò)游戲等。
數(shù)字化時(shí)代計(jì)算機(jī)介入越來(lái)越多的領(lǐng)域，使人類生活發(fā)生了顯著變化。數(shù)字技術(shù)在藝術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，是藝術(shù)和科技之間的革命，幾乎波及所有藝術(shù)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)將人從許多復(fù)雜的、重復(fù)性的、繁瑣的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，把精力集中于創(chuàng)意和設(shè)計(jì)本身，同時(shí)，藝術(shù)的概念也發(fā)生了改變。
一、計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展歷程
自1949年麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出旋風(fēng)計(jì)算機(jī)，人們就一直試圖使用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行繪畫(huà)、設(shè)計(jì)、作曲等藝術(shù)創(chuàng)作，并取得了令人矚目的成就。如貝爾實(shí)驗(yàn)室以字母、標(biāo)志的集散、疊印創(chuàng)作了“計(jì)算機(jī)”。東京大學(xué)藝術(shù)研究室創(chuàng)作了計(jì)算機(jī)藝術(shù)圖和計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)的單體。1967年，GTG計(jì)算機(jī)藝術(shù)家小組創(chuàng)作了“返回正方形”等許多作品。但這些都是基于實(shí)驗(yàn)室的藝術(shù)探索，直至1980年蘋(píng)果電腦公司推出Macintosh電腦桌面排版系統(tǒng)（DTP），計(jì)算機(jī)才面向個(gè)人，在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域迅速發(fā)展，并衍生出計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計(jì)。蘋(píng)果電腦也因高科技創(chuàng)新而獲得尊重。1990年英國(guó)皇家藝術(shù)學(xué)院開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)藝術(shù)設(shè)計(jì)系（CRD），主要學(xué)習(xí)和研究互動(dòng)設(shè)計(jì)（interactiondesign），努力使藝術(shù)與技術(shù)協(xié)同發(fā)展?，F(xiàn)在，數(shù)字藝術(shù)已涉及藝術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，藝術(shù)的形式和內(nèi)涵都發(fā)生著變化。
二、計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)的特點(diǎn)
1.解放了手工時(shí)代對(duì)思想的束縛
計(jì)算機(jī)不但可以高仿真模仿傳統(tǒng)的藝術(shù)效果，也比傳統(tǒng)方式節(jié)省時(shí)間，提高效率。如藝術(shù)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)隨意縮放觀察等優(yōu)勢(shì)，使設(shè)計(jì)更加精細(xì)，無(wú)需尺規(guī)等工具，比手工精確、規(guī)范。手工繪圖需要紙筆、尺規(guī)等工具，勾形、渲染等過(guò)程，更改設(shè)計(jì)，修改起來(lái)比較困難。計(jì)算機(jī)則有多樣修改方式，如photoshop中的“歷史記錄”和“快照”面板，可隨意雙向一步步撤消或重做，退或進(jìn)到任一點(diǎn)，3DsMax的“堆?！眲t可從已完成的設(shè)計(jì)中的任意一點(diǎn)介入，增加新命令或刪除、更改舊命令，影響最終效果。傳統(tǒng)繪圖需要較強(qiáng)的繪畫(huà)功底，而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則更注重設(shè)計(jì)思想和修養(yǎng)，對(duì)繪畫(huà)功夫要求不是很高。計(jì)算機(jī)解放了手工時(shí)代對(duì)思想的束縛，為創(chuàng)作提供了寬裕的自由發(fā)揮空間，使作品最大程度地完美。
2.豐富了藝術(shù)的傳達(dá)形式
計(jì)算機(jī)的應(yīng)用創(chuàng)造了全新的交流方式，及時(shí)交互是數(shù)字藝術(shù)獨(dú)有的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在各種形式數(shù)字藝術(shù)中，如Flash角色動(dòng)畫(huà)、網(wǎng)頁(yè)、互動(dòng)游戲等。交互功能改變了傳統(tǒng)藝術(shù)中受眾的被動(dòng)角色，受眾也可以參與到藝術(shù)的“創(chuàng)作過(guò)程”，讓受眾判斷選擇，不同的選擇將出現(xiàn)不同的過(guò)程和結(jié)局，加強(qiáng)受眾參與感，提高興趣。
3.表現(xiàn)傳統(tǒng)藝術(shù)無(wú)法企及的效果
數(shù)字藝術(shù)是一種全新的藝術(shù)形式。多媒體技術(shù)將圖像、聲音、文本、動(dòng)畫(huà)、音頻甚至是氣味等多種傳達(dá)形式集合在一起，豐富了藝術(shù)語(yǔ)言和表現(xiàn)形式，提高了作品的感染力。
虛擬現(xiàn)實(shí)是高級(jí)人機(jī)界面，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官功能，使人沉浸在計(jì)算機(jī)生成的能看、能聽(tīng)、可觸、可嗅等感受的虛擬世界里，能通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)、肢體動(dòng)作、視線移動(dòng)等方式與計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)交互，一切都與現(xiàn)實(shí)的感覺(jué)一樣。它不僅可以模擬現(xiàn)實(shí)，也可重建古跡，甚至是虛幻的世界，讓人感受真實(shí)世界中無(wú)法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)可充分滿足藝術(shù)創(chuàng)作對(duì)感受的表現(xiàn)，給藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造提供更多的創(chuàng)作自由。目前常見(jiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件有QuickDraw3D、VRML、Metastream、3DDreams、QTVR、Cult3D等。如蘋(píng)果的QuickDraw3D能在視窗中對(duì)三維幾何體實(shí)施拖拽而進(jìn)行任意角度的觀察，還能變換燈光、材質(zhì)等，展示三維物體極為方便。
三、數(shù)字藝術(shù)主要涉及領(lǐng)域及內(nèi)容
計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)在很多方面是交叉的應(yīng)用關(guān)系，比如動(dòng)畫(huà)，在影視、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、工業(yè)模型等方面應(yīng)用都很廣泛，所以不能孤立對(duì)待。數(shù)字藝術(shù)的發(fā)展促進(jìn)學(xué)科融合。
1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用較早，比較成熟。如視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)已牢牢占據(jù)了高檔彩色輸出、印刷等領(lǐng)域。環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)，AutoCAD、3DsMax已成了建筑等行業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的代名詞，基于CAD開(kāi)發(fā)的軟件多如繁星。工業(yè)設(shè)計(jì)，Pro/ENGINEER具有模擬實(shí)體造型功能，能縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間并簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)的流程。它的三維創(chuàng)作過(guò)程是確定有關(guān)物體屬性的具體數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)由屏幕實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地展現(xiàn)物體的三維效果，最終可將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)控機(jī)床，制作實(shí)體模型、成品模具。計(jì)算機(jī)的介入，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式。
2.計(jì)算機(jī)繪畫(huà)，是較新、較熱門(mén)的藝術(shù)門(mén)類?？筛袎毫Φ臄?shù)字筆使用起來(lái)接近于傳統(tǒng)的畫(huà)筆，在電子畫(huà)布上，可以選取任意種類、形狀、大小的“畫(huà)筆”，沾上“水墨”或“顏料”，在不同質(zhì)地的“紙”上繪畫(huà)，筆跡表現(xiàn)出顏色和不同質(zhì)地紙面的肌理效果，“筆觸”會(huì)隨手的壓力大小和移動(dòng)快慢而做粗細(xì)、深淺、虛實(shí)、飛白等變化，模擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生的效果，將傳統(tǒng)的繪畫(huà)藝術(shù)從紙和筆中解放出來(lái)，達(dá)到所需的藝術(shù)效果。油畫(huà)、雕塑、版畫(huà)等也有使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行創(chuàng)作的。及時(shí)交互等優(yōu)勢(shì)使計(jì)算機(jī)超越了傳統(tǒng)工具被動(dòng)的地位，2D插畫(huà)和概念藝術(shù)廣泛應(yīng)用于商業(yè)廣告插畫(huà)、出版物插圖、游戲美術(shù)中。
3.計(jì)算機(jī)多媒體動(dòng)畫(huà)是目前應(yīng)用非常廣泛的一門(mén)藝術(shù)形式，門(mén)類很廣。按制作方法，可分為二維動(dòng)畫(huà)和三維動(dòng)畫(huà)；按長(zhǎng)短，可分為動(dòng)畫(huà)短片、動(dòng)畫(huà)電影（電視劇）；按劇種，可分為故事片、兒童劇、科教片等。
①二維動(dòng)畫(huà)（2D）。目前二維動(dòng)畫(huà)制作軟件可分為日本派和歐美派，有矢量和點(diǎn)陣兩種圖形模式。Flash是一款不錯(cuò)的面向個(gè)人的二維動(dòng)畫(huà)軟件，已成為網(wǎng)頁(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)，許多個(gè)人愛(ài)好者加入到“閃客”行列，制作出了非常經(jīng)典的作品，一些電視臺(tái)也播放網(wǎng)上經(jīng)典的Flas。但它對(duì)于生產(chǎn)型的動(dòng)畫(huà)力不從心。RetasPro最早開(kāi)發(fā)于蘋(píng)果平臺(tái)，現(xiàn)已占領(lǐng)了日本動(dòng)畫(huà)界95%以上的市場(chǎng)，制作出了許多我們熟悉的電影，如《魯賓三世（LupinThe3rd）》《蜘蛛人（Spider-Man）》等。我國(guó)也有不少單位使用，上海美術(shù)電影制片廠用其制作了《我為歌狂》等卡通片。二維動(dòng)畫(huà)的制作主要分為前期創(chuàng)作和后期加工兩大部分。以前前期創(chuàng)作主要靠手工完成，包括規(guī)劃、劇本、造型設(shè)計(jì)、構(gòu)圖設(shè)計(jì)、背景、原畫(huà)、動(dòng)畫(huà)等。計(jì)算機(jī)主要介入后期加工，包括攝影表錄入、動(dòng)畫(huà)掃描、背景掃描、色指定、描線上色、背景修圖、特效制作、動(dòng)畫(huà)渲染、輸出錄制等。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，傳統(tǒng)的前期創(chuàng)作也引入了計(jì)算機(jī)，二維動(dòng)畫(huà)的生產(chǎn)過(guò)程已經(jīng)完全進(jìn)入了全數(shù)字、無(wú)紙化時(shí)代。RetasPro的制作過(guò)程與傳統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程十分相近，它由模塊替代了傳統(tǒng)動(dòng)畫(huà)制作中描線、上色、特效處理、拍攝合成等全部過(guò)程。②三維動(dòng)畫(huà)（3D）。三維動(dòng)畫(huà)用途非常廣泛，是數(shù)字娛樂(lè)時(shí)代的新興產(chǎn)業(yè)，具有不可估量的前景。許多電影、電視和游戲特技，多媒體演示、產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫(huà)來(lái)表現(xiàn)。三維軟件比較復(fù)雜，目前還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的軟件，各家軟件的理念也不相同。往往幾秒鐘的精彩鏡頭，要花數(shù)月時(shí)間制作。三維圖像主要還是顯示在平面上的二維圖像，還不是真正空間上顯示的三維圖像，只是用三維方式建立模型。三維動(dòng)畫(huà)制作可分為動(dòng)畫(huà)規(guī)劃、建模、貼圖、燈光和場(chǎng)景設(shè)置、動(dòng)畫(huà)設(shè)置、渲染、后期合成7個(gè)階段。常見(jiàn)軟件有PC的3DMax-Studio、Maya、Softimage等，蘋(píng)果的Infini-D、StrataStudioPro、Poser、AnimationMaster、Form-Z、ElectricImage、Lightwave、Cinema4D等。
4.數(shù)字視頻。數(shù)字視頻就是先用攝像機(jī)之類的視頻捕捉設(shè)備，將影像信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號(hào)，記錄到儲(chǔ)存介質(zhì)。播放時(shí)，將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閹畔⒉@示出來(lái)。數(shù)字信息還可以解碼成模擬信號(hào)在普通電視機(jī)上觀看。QuickTime是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織選定的MPEG-4視頻標(biāo)準(zhǔn)，可以在電腦上編輯和播放數(shù)字視頻，將視頻、音頻、三維動(dòng)畫(huà)和虛擬現(xiàn)實(shí)在基于蘋(píng)果和PC的電腦之間自由擴(kuò)展。目前有FinalCut（非線性編輯）、Shake（高級(jí)特效合成）、CinemaTools（電影剪輯）、DVDStudioPro（DVD制作）等專業(yè)軟件。
5.電子書(shū)
①電腦上閱讀的電子書(shū)，充分利用電腦的優(yōu)勢(shì)，功能最強(qiáng)大。其動(dòng)態(tài)的多媒體信息，有更好的交互性，集多種感官刺激于一體，避免了靜態(tài)的文字和圖片的單一，調(diào)動(dòng)讀者的興趣。世界上許多著名報(bào)紙、雜志紛紛推出電子版，如《NewWebPick》《摩托車雜志電子版》《動(dòng)客電子雜志》以及中國(guó)的《Z-com》等。
②手機(jī)電子書(shū)。隨著智能手機(jī)的普及，用手機(jī)閱讀的電子書(shū)越來(lái)越多?，F(xiàn)代人上班節(jié)奏緊張，利用上下班的一點(diǎn)空余時(shí)間讀一些輕松的帶音樂(lè)、動(dòng)畫(huà)的手機(jī)電子書(shū)是實(shí)在的消遣，攜帶方便。許多網(wǎng)站提供基于WindowsMobile、Linux、Symbian等智能手機(jī)的電子書(shū)下載，用戶自己也可以非常方便地創(chuàng)建電子書(shū)。
③實(shí)物電子書(shū)，是拿在手上閱讀的外型像傳統(tǒng)書(shū)籍的電子書(shū)，這是傳統(tǒng)書(shū)籍的延伸。這種新形式的電子書(shū)外觀和普通書(shū)籍接近，可以拿在手上，但是帶有多媒體視聽(tīng)等新功能，它甚至能聽(tīng)到讀者的說(shuō)話、心跳等聲音。
6.游戲美術(shù)。游戲美術(shù)近年發(fā)展迅猛，包括游戲片頭、場(chǎng)景、人物、服裝、道具等。現(xiàn)在游戲美術(shù)發(fā)展成了圍繞游戲開(kāi)發(fā)的產(chǎn)業(yè)，它以實(shí)物的形式再現(xiàn)游戲中的人物、服裝、道具等，深受游戲“粉絲”喜愛(ài)，每當(dāng)一個(gè)新游戲，就會(huì)有大量的與游戲相關(guān)的玩偶在網(wǎng)上交易、市場(chǎng)上出售。
四、計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)對(duì)藝術(shù)的影響不僅表現(xiàn)在它能更有效率地創(chuàng)作，也給藝術(shù)與設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的風(fēng)格和形式，藝術(shù)表現(xiàn)形式越來(lái)越豐富。數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，多種傳達(dá)方式的綜合應(yīng)用，為視覺(jué)藝術(shù)的創(chuàng)新提供了新的條件和機(jī)遇，新的熱點(diǎn)不斷涌現(xiàn)。應(yīng)用視頻、動(dòng)畫(huà)、交互等綜合手段創(chuàng)造的藝術(shù)作品，豐富了藝術(shù)門(mén)類，逐漸演變成為一個(gè)新的領(lǐng)域。互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了信息的傳遞，給人們提供了一種新的傳達(dá)媒體，同時(shí)也創(chuàng)造了一種新的交流方式。藝術(shù)家可以在互聯(lián)網(wǎng)上跨地域協(xié)同創(chuàng)作，藝術(shù)的創(chuàng)作和欣賞不再受地域的制約。藝術(shù)是創(chuàng)新過(guò)程，融合了人工智能技術(shù)的計(jì)算機(jī)甚至有可能根據(jù)設(shè)定條件自行進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作。
結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計(jì)如此蓬勃的發(fā)展，是技術(shù)與藝術(shù)完美結(jié)合的體現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和多媒體的開(kāi)發(fā)為藝術(shù)創(chuàng)作提供新的機(jī)遇、新的表達(dá)方式、新的藝術(shù)語(yǔ)言和風(fēng)格，藝術(shù)的概念有了顯著變化。同時(shí)，藝術(shù)的創(chuàng)新也對(duì)計(jì)算機(jī)有了更高的要求，反過(guò)來(lái)促進(jìn)了計(jì)算機(jī)軟硬件的開(kāi)發(fā)。藝術(shù)家創(chuàng)造精神財(cái)富，應(yīng)關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展，以開(kāi)放的姿態(tài)迎接新事物，自由地進(jìn)行創(chuàng)作。海納百川才能適應(yīng)新時(shí)期的需要。計(jì)算機(jī)畢竟是工具，藝術(shù)的價(jià)值應(yīng)是設(shè)計(jì)師富有的藝術(shù)才華和設(shè)計(jì)思想。只有重視創(chuàng)造性思維的拓展與能力的提高，才能設(shè)計(jì)出富有藝術(shù)魅力的有意義的作品。
參考文獻(xiàn)：
王受之著《世界現(xiàn)代設(shè)計(jì)史》.廣州：新世紀(jì)出版社，1995年版。
迪尚著《電腦圖形設(shè)計(jì)》.杭州：浙江人民美術(shù)出版社，1995年版。
計(jì)算機(jī)藝術(shù)論文范文2
1.1行業(yè)特點(diǎn)
衛(wèi)生服務(wù)作為特殊的服務(wù)行業(yè)，其管理方式千差萬(wàn)別，但隨著醫(yī)療體制改革的不斷深入，衛(wèi)生服務(wù)行業(yè)的管理模式正在趨于統(tǒng)一。作為衛(wèi)生服務(wù)主體的醫(yī)院等機(jī)構(gòu)擁有大量的患者、醫(yī)生、護(hù)士等工作人員，裝備了大量的先進(jìn)儀器設(shè)備，每天處理大批業(yè)務(wù)，產(chǎn)生了龐大的信息，醫(yī)院一直是當(dāng)前醫(yī)學(xué)信息潮流中最活躍的領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)性能的提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在衛(wèi)生服務(wù)行業(yè)中發(fā)揮著極大的作用，尤其實(shí)在醫(yī)院的醫(yī)療、教學(xué)、科研、管理、等各方面得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)的醫(yī)學(xué)信息化管理程度不斷提高，三級(jí)以上醫(yī)院全部實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)信息的計(jì)算機(jī)管理。各種衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)和管理部門(mén)也都采用了對(duì)醫(yī)學(xué)信息的計(jì)算機(jī)管理。
1.2教育特點(diǎn)
高等職業(yè)教育中，衛(wèi)生職業(yè)院校的培養(yǎng)目標(biāo)是主要是使求學(xué)者獲得衛(wèi)生職業(yè)或職業(yè)群所需的實(shí)際能力(包括技能和知識(shí)等)，提供通向醫(yī)療衛(wèi)生職業(yè)的道路。因此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能操作時(shí)培養(yǎng)的重點(diǎn)方向。實(shí)踐技能不僅包括醫(yī)學(xué)相關(guān)的實(shí)踐技能，還包括對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用和醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)技術(shù)的熟練使用。而當(dāng)下大部分衛(wèi)生類院校沒(méi)有開(kāi)設(shè)專門(mén)的醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)相關(guān)課程，學(xué)生在進(jìn)入工作崗位前需要單獨(dú)進(jìn)行相關(guān)的崗前醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)技能的培訓(xùn)，才能進(jìn)入工作崗位。由此可見(jiàn)在醫(yī)學(xué)院校和衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)技術(shù)課程已經(jīng)迫在眉睫。
1.3計(jì)算機(jī)教學(xué)
衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院的計(jì)算機(jī)教學(xué)現(xiàn)今仍以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)為主要教學(xué)內(nèi)容，一般學(xué)時(shí)為54學(xué)時(shí)，主要講授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、Office辦公自動(dòng)化等方面內(nèi)容。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生在中學(xué)時(shí)代的計(jì)算機(jī)課程中已經(jīng)學(xué)會(huì)了上述大部分知識(shí)，教學(xué)存在重復(fù)性，同時(shí)也無(wú)法突出衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院的特點(diǎn)，和醫(yī)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)。不能實(shí)現(xiàn)與醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)的崗位需求無(wú)縫對(duì)接。因此在衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院等衛(wèi)生類院校開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)課程，已經(jīng)成為了目前迫切需要解決的問(wèn)題
2醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)
2.1醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)
醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一門(mén)以醫(yī)學(xué)信息為主要探究對(duì)象，以醫(yī)學(xué)信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用方法為主要探究?jī)?nèi)容，以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為主要工具，以解決醫(yī)藥工作者在處理醫(yī)學(xué)信息過(guò)程中的各種問(wèn)題為主要探究目標(biāo)的一門(mén)新興學(xué)科，是一門(mén)介于醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息學(xué)之間的交叉學(xué)科，應(yīng)用性強(qiáng)有不乏自身基礎(chǔ)理論的探究。
2.2醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)
涵蓋整個(gè)與醫(yī)療、衛(wèi)生有關(guān)的信息加工、傳遞、存儲(chǔ)以及利用等相關(guān)的信息系統(tǒng)，包括公共衛(wèi)生信息系統(tǒng)、醫(yī)療服務(wù)信息系統(tǒng)（主要由醫(yī)院信息系統(tǒng)組成），衛(wèi)生行政管理信息系統(tǒng)所組成。
3教學(xué)計(jì)劃和實(shí)施方案
3.1教材選擇
醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)作為一門(mén)新興學(xué)科，目前可供選擇的教材較少，推薦使用以下教材：（1）《醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，高等教育出版社。該教材也是全國(guó)醫(yī)學(xué)信息技術(shù)人才培養(yǎng)工程教材、全國(guó)醫(yī)學(xué)信息技術(shù)考試管理中心崗位技能考試的制定教材。（2）《衛(wèi)生信息學(xué)》，衛(wèi)生出版社。
3.2教師培訓(xùn)
原有的衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院的計(jì)算機(jī)課教師和實(shí)驗(yàn)教師可以參加全國(guó)醫(yī)學(xué)信息技術(shù)考試管理中心的培訓(xùn)，考試后獲得相關(guān)的從業(yè)資格。同時(shí)鼓勵(lì)教師到醫(yī)院等醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)修，參觀、學(xué)習(xí)，了解醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。3.3教學(xué)計(jì)劃在第一學(xué)年即可開(kāi)設(shè)，建議設(shè)54學(xué)時(shí)，其中理論12學(xué)時(shí)，實(shí)踐42學(xué)時(shí)。同時(shí)針對(duì)不同專業(yè)制定不同的教學(xué)計(jì)劃。
3.4教學(xué)目標(biāo)及其具體實(shí)施方案
衛(wèi)生職業(yè)院校開(kāi)設(shè)的專業(yè)較多，以我院為例，開(kāi)設(shè)了護(hù)理、口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)、藥學(xué)、康復(fù)治療技術(shù)、醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)、公共衛(wèi)生管理等專業(yè)。不同的專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)課程完全不同，日常使用和管理的醫(yī)學(xué)信息也不盡相同，可以針對(duì)專業(yè)開(kāi)設(shè)不同的課程。如護(hù)理專業(yè)學(xué)生重點(diǎn)介紹門(mén)診護(hù)士和住院護(hù)士的醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用。藥學(xué)專業(yè)學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)藥房（藥局）的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。檢驗(yàn)專業(yè)重點(diǎn)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生檢驗(yàn)、檢疫實(shí)驗(yàn)室的醫(yī)學(xué)信息的管理。根據(jù)不同的專業(yè)突出不同的側(cè)重點(diǎn)，在教學(xué)中可以分專業(yè)教學(xué)，從而達(dá)到醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)目的。下面以護(hù)理專業(yè)學(xué)生為例介紹教學(xué)目標(biāo)及其具體實(shí)施方案。護(hù)理專業(yè)學(xué)生可根據(jù)學(xué)習(xí)方向重點(diǎn)學(xué)習(xí)醫(yī)院信息系統(tǒng)的門(mén)診護(hù)理工作站、住院護(hù)理中心和社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)等衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)的醫(yī)學(xué)信息管理系統(tǒng)軟件的使用。以住院護(hù)理中心的計(jì)算機(jī)管理中，住院護(hù)士應(yīng)具備以下醫(yī)院信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)操作能力，如表1，表2所示。
3.5改變教學(xué)實(shí)施策略，改革教學(xué)方式
結(jié)合醫(yī)學(xué)信息管理系統(tǒng)軟件的操作采用以實(shí)訓(xùn)教學(xué)為主的教學(xué)、考核方式。改革考試方式，采用實(shí)踐技能操作的考試方法，模擬醫(yī)院的科室設(shè)置，安裝醫(yī)院信息計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置掛號(hào)室、收款室、醫(yī)生診室、藥局、門(mén)診處置室等部門(mén)，由不同專業(yè)學(xué)生扮演患者、掛號(hào)護(hù)士、收款人員、門(mén)診醫(yī)生、藥局藥劑師、門(mén)診護(hù)士，分組進(jìn)行操作，完成整個(gè)門(mén)診操作流程。同時(shí)鼓勵(lì)參加全國(guó)醫(yī)學(xué)信息計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)認(rèn)證考試。使學(xué)生畢業(yè)時(shí)獲得雙證。
4結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)藝術(shù)論文范文3
1.1出色的表現(xiàn)性
通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)多種傳統(tǒng)視覺(jué)媒介的視覺(jué)效果。通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)人員不僅可以實(shí)現(xiàn)如毛筆、油畫(huà)、水彩、版畫(huà)等多種畫(huà)面效果，各位重要的是，還可以快速簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)藝術(shù)字、漸變效果、光線效果等較為復(fù)雜的視覺(jué)效果。并且不僅僅是可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)這些藝術(shù)效果，藝術(shù)設(shè)計(jì)人員還可以將這些藝術(shù)效果進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)，比如在油彩畫(huà)中插入國(guó)畫(huà)效果，在版畫(huà)中加入簡(jiǎn)便等，從而是相關(guān)藝術(shù)作品可以達(dá)到以前手繪創(chuàng)作無(wú)法達(dá)到的效果。同樣，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在演示效果上的表現(xiàn)能力上也是同樣出色。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中，對(duì)于一些三維模型演示效果一直是相關(guān)工作人員頭疼的項(xiàng)目之一，三維演示不僅首先要考慮如何選擇最合適角度來(lái)使二維平面可以充分展現(xiàn)三維場(chǎng)景，還要考慮光影等效果如何與演示進(jìn)行結(jié)合。而通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則大大簡(jiǎn)化了相關(guān)工作量，如3DMax、Maya等軟件，設(shè)計(jì)人員可以直接將3D模型置于場(chǎng)景之中，通過(guò)移動(dòng)攝像機(jī)或調(diào)整模型拜訪角度來(lái)選取合適效果，甚至可以做成實(shí)時(shí)控制形式，根據(jù)演示需要，及時(shí)調(diào)整角度。并且在進(jìn)行演示時(shí)，可以快速構(gòu)建演示場(chǎng)景、光影角度等外部環(huán)境。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用文/辛志偉計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)快速發(fā)展，使得相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用也在不斷加深。本文通過(guò)介紹計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)特點(diǎn)，指出了其對(duì)于相關(guān)藝術(shù)審美的影響，供相關(guān)人士探討和研究。摘要從而取得出色的演示效果。
1.2較高的創(chuàng)作效率
使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)輔助最為明顯的優(yōu)點(diǎn)就是修改方便，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，由于使用主要材料是紙張，因此在進(jìn)行修改工作時(shí)，往往非常麻煩，牽一發(fā)而動(dòng)全身，甚至一些錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致繪圖、雕刻等作品需要重新進(jìn)行創(chuàng)作，無(wú)疑增加了創(chuàng)作工作量。但是如果使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)工作，則可以避免相關(guān)問(wèn)題帶來(lái)的困擾，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件“所見(jiàn)即所得”的特性，設(shè)計(jì)師可以直接對(duì)需要修改的部分進(jìn)行替換、縮放、旋轉(zhuǎn)甚至刪除等效果，并且可以實(shí)時(shí)看見(jiàn)修改后的實(shí)際效果，從而可以快速對(duì)修改方案進(jìn)行調(diào)整，從而使修改工作可以取得預(yù)想效果，提升創(chuàng)作效率。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)還可以極大縮短設(shè)計(jì)工作周期。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有很多設(shè)計(jì)工作都是在進(jìn)行重復(fù)工作，比如設(shè)計(jì)人員在繪制一個(gè)大樓，那么大樓上的窗口在很多情況下，其外形都是一樣的，那么如果使用傳統(tǒng)手繪創(chuàng)作，則需要?jiǎng)?chuàng)作人員一個(gè)窗口接著一個(gè)窗口繪制，這無(wú)疑是非常無(wú)聊且耗費(fèi)時(shí)間的。但是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則可以極大減少此類工作的工作量，設(shè)計(jì)人員可以將如窗口之類的圖形進(jìn)行保存，然后直接進(jìn)行復(fù)制工作即可。更為重要的是，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員還可以將配色方案、色調(diào)等信息進(jìn)行儲(chǔ)存，在需要時(shí)直接調(diào)出即可，而這種操作相對(duì)于傳統(tǒng)手繪操作，無(wú)疑是巨大進(jìn)步，通過(guò)此類操作可以使設(shè)計(jì)人員節(jié)省下大量時(shí)間，從而提升工作效率。
1.3簡(jiǎn)易的圖像處理
圖像處理工作主要是指將外部采集的圖像輸入電腦進(jìn)行修改等再次創(chuàng)作的過(guò)程。而這在過(guò)去進(jìn)行藝術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)是很難做到。相關(guān)設(shè)計(jì)人員幾乎不可能在一張拍攝的照片或者他人的作品上進(jìn)行直接創(chuàng)作。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)則可以提供相關(guān)功能，比如設(shè)計(jì)人員可以直接通過(guò)掃描或直接拷貝數(shù)據(jù)等方式，將圖像導(dǎo)入電腦，然后直接對(duì)圖像進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)Photoshop軟件直接對(duì)畫(huà)面進(jìn)行裁剪、復(fù)制、調(diào)整等，或者直接將其轉(zhuǎn)化為手繪圖，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于圖像的二次創(chuàng)作，通過(guò)這種圖像處理可以幫助設(shè)計(jì)人員快速實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)計(jì)思路的學(xué)習(xí)和對(duì)圖像數(shù)據(jù)的處理，從而提升藝術(shù)設(shè)計(jì)效果。
2計(jì)算機(jī)輔助對(duì)于藝術(shù)審美的影響
計(jì)算機(jī)應(yīng)用對(duì)于很多專業(yè)領(lǐng)域影響都是十分巨大的，對(duì)于藝術(shù)審美的影響亦是如此。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使相關(guān)專業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)而巨大的變革。通過(guò)計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以創(chuàng)作出在傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)中無(wú)法創(chuàng)作的作品，因而使人們對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)也有了全新的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而產(chǎn)生新型設(shè)計(jì)審美意識(shí)和相關(guān)思維方式。設(shè)計(jì)人員可以使用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)建漫游演示動(dòng)畫(huà)，從而可以逼真的模擬出實(shí)際場(chǎng)景，觀眾則可以通過(guò)這種演示模式從不同視角瀏覽空間效果，使人身臨其境，而這種演示模式是在傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)中難以想象的，并且通過(guò)設(shè)計(jì)人員可以在演示過(guò)程中插入多樣的燈光和音響，來(lái)提升演示效果。這些豐富多彩的演示效果，在使觀眾得到全新藝術(shù)體驗(yàn)同時(shí)，也對(duì)觀眾審美觀產(chǎn)生了潛移默化影像。首先，計(jì)算機(jī)輔助使觀眾對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)提出了更高視覺(jué)效果。由于計(jì)算機(jī)輔助，使得傳統(tǒng)單一不變的設(shè)計(jì)效果越來(lái)越難以適應(yīng)藝術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)，觀眾需要更加刺激、多樣的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。而這無(wú)疑會(huì)對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平提出了更高要求，相關(guān)設(shè)計(jì)人員也需要加強(qiáng)與觀眾的交流和溝通，從而設(shè)計(jì)出更加符合觀眾興趣的作品。其次，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也隨之產(chǎn)生了相應(yīng)的藝術(shù)元素，比如音樂(lè)中的“電音”效果、動(dòng)畫(huà)領(lǐng)域的動(dòng)畫(huà)渲染效果等，這些都是傳統(tǒng)藝術(shù)中不存在的新型藝術(shù)元素。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，也需要考慮將這些元素加入藝術(shù)作品中，以提升作品效果。
3結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)藝術(shù)論文范文4
論文關(guān)鍵詞：遺傳算法
1 引言
“物競(jìng)天擇，適者生存”是達(dá)爾文生物進(jìn)化論的基本原理，揭示了物種總是向著更適應(yīng)自然界的方向進(jìn)化的規(guī)律?？梢?jiàn)，生物進(jìn)化過(guò)程本質(zhì)上是一種優(yōu)化過(guò)程，在計(jì)算科學(xué)上具有直接的借鑒意義。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，生物進(jìn)化過(guò)程不僅可以在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)現(xiàn)，而且還可以模擬進(jìn)化過(guò)程，創(chuàng)立新的優(yōu)化計(jì)算方法，并應(yīng)用到復(fù)雜工程領(lǐng)域之中，這就是遺傳算法等一類進(jìn)化計(jì)算方法的思想源泉。
2 遺傳算法概述
遺傳算法是將生物學(xué)中的遺傳進(jìn)化原理和隨[1]優(yōu)化理論相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種隨機(jī)性的全局優(yōu)算法。遺傳算法不但具有較強(qiáng)的全局搜索功能和求解問(wèn)題的能力，還具有簡(jiǎn)單通用、魯棒性強(qiáng)、適于并行處理等特點(diǎn)數(shù)學(xué)建模論文，是一種較好的全局優(yōu)化搜索算法。在遺傳算法的應(yīng)用中，由于編碼方式和遺傳算子的不同，構(gòu)成了各種不同的遺傳算法。但這些遺傳算法都有共同的特點(diǎn)，即通過(guò)對(duì)生物遺傳和進(jìn)化過(guò)程中選擇、交叉、變異機(jī)理的模仿，來(lái)完成對(duì)問(wèn)題最優(yōu)解的自適應(yīng)搜索過(guò)程?；谶@個(gè)共同點(diǎn)，Holland的遺傳算法常被稱為簡(jiǎn)單遺傳算法（簡(jiǎn)記SGA），簡(jiǎn)單遺傳算法只使用選擇算子、交叉算子和變異算子這三種基本遺傳算子，其遺傳進(jìn)化操作過(guò)程簡(jiǎn)單，容易理解，是其他一些遺傳算法的雛形和基礎(chǔ)，這種改進(jìn)的或變形的遺傳算法，都是以其為基礎(chǔ)[1]。
2.1遺傳算法幾個(gè)基本概念
個(gè)體(IndividualString)：個(gè)體是遺傳算法中用來(lái)模擬生物染色體的一定數(shù)目的二進(jìn)制串，該二進(jìn)制串用來(lái)表示優(yōu)化問(wèn)題的滿意解。
種群(population)：包含一組個(gè)體的群體，是問(wèn)題解的集合。
基因模式(Sehemata)：基因模式是指二進(jìn)制位串表示的個(gè)體中，某一個(gè)或某些位置上具有相似性的個(gè)體組成的集合，也稱模式。
適應(yīng)度(Fitness)：適應(yīng)度是以數(shù)值方式來(lái)描述個(gè)體優(yōu)劣程度的指標(biāo)，由評(píng)價(jià)函數(shù)F計(jì)算得到。F作為求解問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)，求解的目標(biāo)就是該函數(shù)的最大值或最小值。
遺傳算子(genetic operator)：產(chǎn)生新個(gè)體的操作，常用的遺傳算子有選擇、交叉和變異。
選擇(Reproduetion)：選擇算子是指在上一代群體中按照某些指標(biāo)挑選出的，參與繁殖下一代群體的一定數(shù)量的個(gè)體的一種機(jī)制龍?jiān)雌诳?。個(gè)體在下一代種群中出現(xiàn)的可能性由個(gè)體的適應(yīng)度決定，適應(yīng)度越高的個(gè)體，產(chǎn)生后代的概率就越高。
交叉(erossover)：交叉是指對(duì)選擇后的父代個(gè)體進(jìn)行基因模式的重組而產(chǎn)生后代個(gè)體的繁殖機(jī)制。在個(gè)體繁殖過(guò)程中，交叉能引起基因模式的重組，從而有可能產(chǎn)生含優(yōu)良性能的基因模式的個(gè)體。交叉可以發(fā)生在染色體的一段基因串或者多段基因串。交叉概率（Pc）決定兩個(gè)個(gè)體進(jìn)行交叉操作的可能性數(shù)學(xué)建模論文，交叉概率太小時(shí)難以向前搜索，太大則容易破壞高適應(yīng)度的個(gè)體結(jié)構(gòu)，一般Pc取0.25~0.75
變異(Mutation)：變異是指模擬生物在自然的遺傳環(huán)境中由于某種偶然因素引起的基因模式突變的個(gè)體繁殖方式。在變異算子中，常以一定的變異概率（Pm）在群體中選取個(gè)體，隨機(jī)選擇個(gè)體的二進(jìn)制串中的某些位進(jìn)行由概率控制的變換（0與1互換）從而產(chǎn)生新的個(gè)體[2]。如果變異概率太小，就難以產(chǎn)生新的基因結(jié)構(gòu)，太大又會(huì)使遺傳算法成了單純的隨機(jī)搜索，一般取Pm=0.1~0.2。在遺傳算法中，變異算子增加了群體中基因模式的多樣性，從而增加了群體進(jìn)化過(guò)程中自然選擇的作用，避免早熟現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2.2基本遺傳算法的算法描述
用P(t)代表第t代種群，下面給出基本遺傳算法的程序偽代碼描述：
基本操作：
InitPop（）
操作結(jié)果：產(chǎn)生初始種群，初始化種群中的個(gè)體，包括生成個(gè)體的染色體值、計(jì)算適應(yīng)度、計(jì)算對(duì)象值。
Selection（）
初始條件：種群已存在。
操作結(jié)果：對(duì)當(dāng)前種群進(jìn)行交叉操作。
Crossover（）
初始條件：種群已存在。
操作結(jié)果：對(duì)當(dāng)前種群進(jìn)行交叉操作。
Mutation（）
初始條件：種群已存在。
對(duì)當(dāng)前種群進(jìn)行變異操作。
PerformEvolution（）
初始條件：種群已存在且當(dāng)前種群不是第一代種群。
操作結(jié)果：如果當(dāng)前種群的最優(yōu)個(gè)體優(yōu)于上一代的最優(yōu)本，則將其賦值給bestindi，否則不進(jìn)行任何操作。
Output（）
初始條件：當(dāng)前種群是最后一代種群。
操作結(jié)果：輸出bestindi的表現(xiàn)型以及對(duì)象值。
3 遺傳算法的缺點(diǎn)及改進(jìn)
遺傳算法有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)：一個(gè)原因是出現(xiàn)早熟往往是由于種群中出現(xiàn)了某些超級(jí)個(gè)體，隨著模擬生物演化過(guò)程的進(jìn)行，這些個(gè)體的基因物質(zhì)很快占據(jù)種群的統(tǒng)治地位，導(dǎo)致種群中由于缺乏新鮮的基因物質(zhì)而不能找到全局最優(yōu)值；另一個(gè)主要原因是由于遺傳算法中選擇及雜交變異等算子的作用，使得一些優(yōu)秀的基因片段過(guò)早丟失，從而限制了搜索范圍，使得搜索只能在局部范圍內(nèi)找到最優(yōu)值，而不能得到滿意的全局最優(yōu)值[3]。為提高遺傳算法的搜索效率并保證得到問(wèn)題的最優(yōu)解，從以下幾個(gè)方面對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)。
3.1編碼方案
因?qū)崝?shù)編碼方案比二進(jìn)制編碼策略具有精度高、搜索范圍大、表達(dá)自然直觀等優(yōu)點(diǎn)數(shù)學(xué)建模論文，并能夠克服二進(jìn)制編碼自身特點(diǎn)所帶來(lái)的不易求解高精度問(wèn)題、不便于反應(yīng)所求問(wèn)題的特定知識(shí)等缺陷，所以確定實(shí)數(shù)編碼方案替代SGA中采用二進(jìn)制編碼方案[4]。
3.2 適應(yīng)度函數(shù)
采用基于順序的適應(yīng)度函數(shù)，基于順序的適應(yīng)度函數(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是個(gè)體被選擇的概率與目標(biāo)函數(shù)的具體值無(wú)關(guān)，僅與順序有關(guān)[5]。構(gòu)造方法是先將種群中所有個(gè)體按目標(biāo)函數(shù)值的好壞進(jìn)行排序，設(shè)參數(shù)β∈(0,1)，基于順序的適應(yīng)度函數(shù)為：
（1）
3.3 選擇交叉和變異
在遺傳算法中，交叉概率和變異概率的選取是影響算法行為和性能的關(guān)鍵所在，直接影響算法的收斂性。在SGA中，交叉概率和變異概率能夠隨適應(yīng)度自動(dòng)調(diào)整，在保持群體多樣性的同時(shí)保證了遺傳算法的收斂性。在自適應(yīng)基本遺傳算法中，pc和pm按如下公式進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整：
（2）
（3）
式中：fmax為群體中最大的適應(yīng)度值；fave為每代群體的平均適應(yīng)度值；f′為待交叉的兩個(gè)個(gè)體中較大的適應(yīng)度值；f為待變異個(gè)體的適應(yīng)度值；此處，只要設(shè)定k1、k2、k3、k4為（0，1）之間的調(diào)整系數(shù)，Pc及Pm即可進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的遺傳算法對(duì)交叉概率采用與個(gè)體無(wú)關(guān)，變異概率與個(gè)體有關(guān)。交叉算子主要作用是產(chǎn)生新個(gè)體，實(shí)現(xiàn)了算法的全局搜索能力。從種群整體進(jìn)化過(guò)程來(lái)看，交叉概率應(yīng)該是一個(gè)穩(wěn)定而逐漸變小，到最后趨于某一穩(wěn)定值的過(guò)程；而從產(chǎn)生新個(gè)體的角度來(lái)看，所有個(gè)體在交叉操作上應(yīng)該具有同等地位，即相同的概率，從而使GA在搜索空間具有各個(gè)方向的均勻性。對(duì)公式（2)和（3）進(jìn)行分析表明，適應(yīng)度與交叉率和變異率呈簡(jiǎn)單的線性映射關(guān)系。當(dāng)適應(yīng)度低于平均適應(yīng)度時(shí)，說(shuō)明該個(gè)體是性能不好的個(gè)體數(shù)學(xué)建模論文，對(duì)它就采用較大的交叉率和變異率；如果適應(yīng)度高于平均適應(yīng)度，說(shuō)明該個(gè)體性能優(yōu)良，對(duì)它就根據(jù)其適應(yīng)度值取相應(yīng)的交叉率和變異率龍?jiān)雌诳?/p>
當(dāng)個(gè)體適應(yīng)度值越接近最大適應(yīng)度值時(shí)，交叉概率和變異概率就越??；當(dāng)?shù)扔谧畲筮m應(yīng)度值時(shí)，交叉概率和變異概率為零。這種調(diào)整方法對(duì)于群體處于進(jìn)化的后期比較合適，這是因?yàn)樵谶M(jìn)化后期，群體中每個(gè)個(gè)體基本上表現(xiàn)出較優(yōu)的性能，這時(shí)不宜對(duì)個(gè)體進(jìn)行較大的變化以免破壞了個(gè)體的優(yōu)良性能結(jié)構(gòu)；但是這種基本遺傳算法對(duì)于演化的初期卻不利，使得進(jìn)化過(guò)程略顯緩慢[6]。因?yàn)樵谘莼跗?，群體中較優(yōu)的個(gè)體幾乎是處于一種不發(fā)生變化的狀態(tài)，而此時(shí)的優(yōu)良個(gè)體卻不一定是全局最優(yōu)的，這很容易導(dǎo)致演化趨向局部最優(yōu)解。這容易使進(jìn)化走向局部最優(yōu)解的可能性增加。同時(shí)，由于對(duì)每個(gè)個(gè)體都要分別計(jì)算Pc和Pm，會(huì)影響程序的執(zhí)行效率，不利于實(shí)現(xiàn)。
對(duì)自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn)，使群體中具有最大適應(yīng)度值的個(gè)體的交叉概率和變異概率不為零，改進(jìn)后的交叉概率和變異概率的計(jì)算公式如式（4）和（5）所示。這樣，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后就相應(yīng)地提高了群體中性能優(yōu)良個(gè)體的交叉概率和變異概率，使它們不會(huì)處于一種停滯不前的狀態(tài)，從而使得算法能夠從局部最優(yōu)解中跳出來(lái)獲得全局最優(yōu)解[7]。
(4)
(5)
其中：fmax為群體中最大的適應(yīng)度值；fave為每代群體的平均適應(yīng)度值；f′為待交叉的兩個(gè)個(gè)體中較大的適應(yīng)度值；f為待變異個(gè)體的適應(yīng)度值；pc1為最大交叉概率；pm1為最大變異概率。
3.4 種群的進(jìn)化與進(jìn)化終止條件
將初始種群和產(chǎn)生的子代種群放在一起，形成新的種群，然后計(jì)算新的種群各個(gè)體的適應(yīng)度，將適應(yīng)度排在前面的m個(gè)個(gè)體保留，將適應(yīng)度排在后面m個(gè)個(gè)體淘汰數(shù)學(xué)建模論文，這樣種群便得到了進(jìn)化[8]。每進(jìn)化一次計(jì)算一下各個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值，當(dāng)相鄰兩次進(jìn)化平均目標(biāo)函數(shù)之差小于等于某一給定精度ε時(shí)，即滿足如下條件：
(6)
式中，為第t+1次進(jìn)化后種群的平均目標(biāo)函數(shù)值，為第t次進(jìn)化后種群的平均目標(biāo)函數(shù)值，此時(shí)，可終止進(jìn)化。
3.5 重要參數(shù)的選擇
GA的參數(shù)主要有群里規(guī)模n，交叉、變異概率等。由于這些參數(shù)對(duì)GA性能影響很大，因此參數(shù)設(shè)置的研究受到重視。對(duì)于交叉、變異概率的選擇，傳統(tǒng)選擇方法是靜態(tài)人工設(shè)置。現(xiàn)在有人提出動(dòng)態(tài)參數(shù)設(shè)置方法，以減少人工選擇參數(shù)的困難和盲目性。
4 結(jié)束語(yǔ)
遺傳算法作為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。由于遺傳算法的并行性和全局搜索等特點(diǎn)，已在實(shí)際中廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)傳統(tǒng)遺傳算法的早熟收斂、得到的結(jié)果可能為非全局最優(yōu)收斂解以及在進(jìn)化后期搜索效率較低等缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的遺傳算法在全局收斂性和收斂速度方面都有了很大的改善，得到了較好的優(yōu)化結(jié)果。
參考文獻(xiàn)
[1]邢文訓(xùn),謝金星.現(xiàn)代優(yōu)化計(jì)算方法[M].北京:清華大學(xué)出版社,1999:66-68.
[2]王小平,曹立明.遺傳算法理論[M].西安交通大學(xué)出版社,2002:1-50,76-79.
[3]李敏強(qiáng),寇紀(jì)淞,林丹,李書(shū)全.遺傳算法的基本理論與應(yīng)用[M].科學(xué)出版社, 2002:1-16.
[4]涂承媛,涂承宇.一種新的收斂于全局最優(yōu)解的遺傳算法[J].信息與控制,2001,30(2):116-138
[5]陳瑋,周激,流程進(jìn),陳莉.一種改進(jìn)的兩代競(jìng)爭(zhēng)遺傳算法[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003.040(002):273-277.
[6]王慧妮,彭其淵,張曉梅.基于種群相異度的改進(jìn)遺傳算法及應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2006,26(3):668-669.
[7]金晶,蘇勇.一種改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2005,41(18):64-69.
[8]陸濤,王翰虎,張志明.遺傳算法及改進(jìn)[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2007,34(8):94-96
