結構優(yōu)化設計--崔昌禹(哈爾濱工業(yè)大學)懲罰函數(shù)法與廣義乘子法1、不要輕言放棄，否則對不起自己。2、要冒一次險!整個生命就是一場冒險。走得最遠的人，常是愿意去做，并愿意去冒險的人?！胺€(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當愛不能完美，我寧愿選擇無悔，不管來生多么美麗，我不愿失去今生對你的記憶，我不求天長地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。結構優(yōu)化設計--崔昌禹(哈爾濱工業(yè)大學)懲罰函數(shù)法與廣義乘子法結構優(yōu)化設計--崔昌禹(哈爾濱工業(yè)大學)懲罰函數(shù)法與廣義乘子法1、不要輕言放棄，否則對不起自己。2、要冒一次險!整個生命就是一場冒險。走得最遠的人，常是愿意去做，并愿意去冒險的人?！胺€(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當愛不能完美，我寧愿選擇無悔，不管來生多么美麗，我不愿失去今生對你的記憶，我不求天長地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。4.6懲罰函數(shù)法與廣義乘子法4.6-1懲罰函數(shù)法基本是想利用問題的目標函數(shù)和約束函數(shù)構造新的目標函數(shù)——罰函數(shù)(penaltyfunction)約束最優(yōu)化問題無約束最優(yōu)化問題關注教學細節(jié)，就是關注教育教學的改革與發(fā)展，關注教學細節(jié)，就是關注學生的成長與進步。只有把細節(jié)做好，才能使我們的教學卓有成效，才能使我們的教育主體――學生，體驗到成功的喜悅，進而迸發(fā)出追求成功的動力?！队⒄Z新課程標準》倡導任務型的教學模式，讓學生在教師的指導下，通過感知、體驗、實踐、參與和合作等方式，實現(xiàn)任務目標，感受成功。精心設計的任務型活動對于激發(fā)學生的學習興趣，增強學習的信心，實現(xiàn)教學的目標起到非常重要的作用。筆者通過多年的摸索，覺得小學英語教師應在以下細節(jié)中多下功夫。一、活動的設計要控制難易，層層遞進維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論認為，學生的發(fā)展有兩種水平：一種是學生的現(xiàn)有水平，另一種是學生可能的發(fā)展水平。兩者之間的差距就是最近發(fā)展區(qū)。學生的進步主要是在最近發(fā)展區(qū)完成的。因此教師必須準確把握學生已有的知識儲備，制定出難易適度的活動內容，讓學生能夠“跳一跳，摘到桃子”，也就是讓學生在教師或同學的幫助下，能運用已有知識解決問題，獲得進步。[案例1]教學內容：牛津英語6AUnit7AtChristmas(PartE)教學活動：Jigsawreading活動目的：通過學生自主閱讀，理解日記片段的意思，然后通過小組討論，將片段連成語篇，完整理解日記?；顒舆^程：Step1Readbyyourself(教師將學生分成四大組，同時把日記分成四個片段，分別打印在紅、黃、綠、粉四種顏色的紙上，按組每人發(fā)一個片段。要求每個學生仔細閱讀拿到的日記片段，了解大意。)Step2Shareingroups（教師將學生再次分成四人小組，確保小組內每人有不同的任務，要求學生在小組內交流自己讀到的內容，小組成員也可以提出自己的疑問。）Jigsawreading是一種新型的教學形式，它不僅可以促使學生主動獲得語言知識,提高閱讀能力,而且能培養(yǎng)學生的交流和合作的精神。但是這種活動有一定的難度，小學生在初次接觸時會產生茫然和不適應。在實施過程中，教師加強了調控，在每一步后都進行了檢查和反饋。反饋的形式也是多樣的，有個人匯報，也有小組齊說。由于師生的共同努力，活動難度被分解，活動的有效性得到充分發(fā)揮。二、活動的設計應注重學生靈活性的培養(yǎng)在小學英語課堂上，存在著反復跟讀、朗讀和機械操練的現(xiàn)象。一些教師誤以為只要反復朗讀若干遍，就能使學生掌握所學單詞、句型。事實證明這樣的觀點是錯誤，其直接后果就是導致學生的靈活性缺失，在真實交流時張口結舌，語無倫次。[案例2]教學內容：牛津英語3AUnit11Aboyandagirl(PartA)教學活動：猜猜她（他）是誰活動目的：通過復習已學過的單詞來自我介紹，培養(yǎng)發(fā)散性思維，嘗試深層次思考。活動過程：教師先在黑板上畫一朵五瓣花，每個花瓣上寫上一個字母：g,L,n,t,hStep1Guessthewords(運用頭腦風暴，讓學生發(fā)散思維，依次讓學生列舉以該字母開頭的單詞。例如：girl,go…)Step2Askandanswer三年級的學生初次接觸英語，詞匯量并不大，教師針對學生的認知和思維特點，首先用一朵花吸引學生的注意力，通過5個字母發(fā)掘學生大腦中的生詞庫，簡單的頭腦風暴后又引導學生將詞語運用到對話中，為之后談論人物的特征做好鋪墊。整個環(huán)節(jié)既遵循了語言學習的規(guī)律，又發(fā)展了學生的思維能力。三、活動的設計要考慮到學科間的融合在英語活動中適當?shù)厝谌肫渌鼘W科的知識，不但能激發(fā)學生學習的興趣，拓寬他們的眼界，還能培養(yǎng)孩子們的想象力和探索精神。[案例3]教學內容：牛津英語5BUnit7ABusyDay(PartB&PartC)教學活動：Guessthetime活動目的：通過對不同國家時間的猜測來鞏固所學句型Whattimeisit?It’s…It’stimefor…以及用past和to來表示時間的方法?；顒舆^程：教師用多媒體課件呈現(xiàn)世界各大城市的時間表T:Differentareashavedifferenttimezones.Lookattheform.Herearesomebigcities.CanyoutellmeBeijingTime,LondonTime,NewYorkTimeandsoon?（學生同桌討論并交流。）T:Now,lookattheformagain.WhenitishalfpastnineinthemorninginBeijing,whattimewillitbeinLondon?(通過表格上顯示的時差，學生由北京時間推算出倫敦時間。)T:NewYorkandSanFranciscoareintheUSA,buttheybelongtodifferenttimezone.Sothetimeineachplaceisdifferent.GuessSanFranciscotime.(引導學生了解在同一國家也會有不同的時區(qū)。)T．Whydodifferentcitieshavedifferenttime?Pleasefindtheanswerafterclass.(給學生留下課后作業(yè)，引導學生對地理知識的進一步探索。)該活動有趣、有效，又拓寬了學生的知識面。學生在學習語言的同時也學會了有助于跨文化交際的相關地理知識，活躍了思維，開闊了視野。總之，成功的教學必定離不開精彩的細節(jié)。作為一個教育者，我們要在大處著眼，小處著手，切實關注教學中的細節(jié)。讓細節(jié)完美，讓學生成功。就語文課程學習而言，我們很有必要以生活化的情景導入作為切入點，展開更深層次的探討和研究。尤其是在小學階段的語文課程教學中，情景教學不但激發(fā)了學生的興趣愛好，而且在活躍課堂教學氣氛的同時，有效地提高了教學質量，實為一種效果良好的教學方式。文章針對情境教學法在小學語文教學中的應用展開分析，具有一定的現(xiàn)實意義。一、精心備課，創(chuàng)設課文情境成功的課堂講學，離不開教師課前悉心的課件準備，因此，教師應該在教學思想方面對情境教學方式有充分的認知和了解，在教學方案的設計中將要設立的情境和課文結合起來，以多種角度、多種形式，實現(xiàn)情境教學的課堂氛圍，只有在教師的教學規(guī)劃和構思中成功地、到位地，對要表現(xiàn)的情境進行良好的自我呈現(xiàn)，才能更加胸有成竹地教授學生。例如，在《望廬山瀑布》這首詩歌的學習中，教師應該對詩中所表達的情境和詩人自身的情感抒發(fā)有一定深度的了解，制作的課件要對詩文情境的表達有一個恰當?shù)亩ㄎ弧＝贪钢?，可以用多媒體技術，把詩中的風景繪制成一張張連貫美觀的教學圖片，用投影的方式展現(xiàn)在學生面前，配合高山流水般的輕音樂，作為背景音樂進行聽覺烘托，教師對詩句以及作者李白的人生閱歷進行簡單的闡述來讓學生回歸詩歌本身。二、結合課文，烘托情境氣氛在情境教學中，往往會因為情境設立的特定化，而忽略教學中要求學生學習的知識點。所以在課堂氣氛的烘托中，教師要有一個尺度恰當?shù)陌盐湛刂?，無論是教學情境的走向方面，還是學生在課堂中情感的表達方面。“來源于課文，并基于課文”是課堂教學的初衷。教師在創(chuàng)設的情境中，扮演著講解和說明的重要角色，以課文的表現(xiàn)為主線，圍繞制定好的教案要求來引導學生，豐富學生的情感，點燃學生探索求知的熱情，提高學生的想象力和思考能力，調動學生學習的主動性和積極性，給學生足夠自由和寬松的教學環(huán)境的同時，落實課本教學要求。三、深入分析，實現(xiàn)教學目的在情境創(chuàng)設的過程中，教師應該將歸納完整的教學知識點貫穿到情境中，以適當?shù)耐ｎD和提問的方式，吸引學生的注意力，激發(fā)學生渴求學習知識的欲望，鼓勵學生學會問是什么、為什么。在良好的師生互動中對課本進行深入的思考，思考的過程亦即學生深入學習和體會的過程；情境化教學模式還能有效地實現(xiàn)提高學生寫作能力的教學目的。深度地思考往往會激發(fā)學生內心深處的靈感和充斥在腦海中的思緒，在寫作過程中能有一個深層次的體會和領悟，對課文主旨和精髓有一個全面的認知和升華。所以，教師在情境化教學中深入引導的教學模式，對學生課文學習和讀后感的寫作、培養(yǎng)方面能起到很大的幫助作用。情境教學法是一種非?？茖W、非常有效的教學方式，對學生語言的學習大有裨益。它是突破傳統(tǒng)化、單一化的舊教學模式的一種創(chuàng)新體，調查普遍表明，處于小學階段的學生在這種教學模式下能夠更好地接受語文知識，并且能美化心靈，陶冶情操，豐富情感表達。本文以分析情境教學法在小學語文教學中的應用為題，提出了幾點看法，希望能夠為小學語文教學提供一定的幫助。4.6懲罰函數(shù)法與廣義乘子法4.6-1懲罰函數(shù)法基本是想利用問題的目標函數(shù)和約束函數(shù)構造新的目標函數(shù)——罰函數(shù)(penaltyfunction)約束最優(yōu)化問題無約束最優(yōu)化問題4.6-1外懲罰函數(shù)法考慮約束非線性最優(yōu)化問題minf(x)g(X)≤h,(x)=0.,j=1,2,…,其中f(x),g(X)(i=1,2,…,m)和h,(xj=,2,…,l)都是定義在R"上的實值函數(shù)。記問題(1)的可行域為SmInt.8(X)≤O,i=1,2,F(x)=P((x),;(x),b(x)h(x)=0,jf(x)和約束函數(shù)8(x)及h(x)所構造的、具有“懲罰性質”的輔助函數(shù)怎罰性質”—要求X∈S當且僅當F(x)=f(x);而x∈S時,F(X)>f(X),并且F(x)f(x)隨著X到S的距離的增大而增大對于等式約束問題minf(x)F(xa)=f(x)+o∑h(x)lst.h(x)=0,j=12minF(,o)最優(yōu)解必使所有h(xj=12…D)都接近0。否則,罰函數(shù)F(x)的第二項是很大的正數(shù),與最優(yōu)解取到極小值矛盾。對于不等式約束問題minf(x)F2(x,o)=f(x)+o2[(0,8,(x)1]st.g(x)≤0,i=1,2,…,mF,XER最優(yōu)解必使所有g(X)i=l,2,…,m)都接近0或小于0。否則,罰函數(shù)的第二項是很大的正數(shù),與最優(yōu)解取到極小值矛盾。般的約束最優(yōu)化問題minf(x)F(X,0)=f(x)+oP(x)h(x)=0,j=1,2,…,lminF(x,0)8(x)≤0,i=1,2,其中O是很大的正數(shù),P(X是連續(xù)函數(shù)Px)=∑98:(x)+Evh(x)q和y是滿足下列條件的實值函數(shù)q(y)=0,當y≤0時q(y)>0.,當y>O)時y(y)=0y(y)>0.當y≠0時q函數(shù)和v的典型取法(y)=[max,y)y(y)其中a≥1和β≥1是給定的常數(shù),通常取作1或2。轉化求解法(一):罰函數(shù)法外罰函數(shù)法step1選取初始數(shù)據(jù)。給定初始點x,初始罰因子%>0,放大系數(shù)a>1允許誤差E>0,令k=1Step2求解無約束問題,以xk-1為初始點,求解無約束問題minF(x,O4)=f(x)+yP(x),設其最優(yōu)解為xStep3檢查是否滿足終止準則,若yP(x)<E,則選代終止,X。為約束問題minf(X)s.8;(x)≤0.i=1,2,…,mn,的近似最優(yōu)解;否則h(x)=0,j=1,2,…令Yul=ark,k:k返回Step2轉化求解法(一):罰函數(shù)法外罰函數(shù)法例題例題41用外罰函數(shù)法求解約束最優(yōu)化問題(1)st.x1+x2=1其中x=(x2,x:)2,要求選取n1=005,a=2,=103【解】引入罰函數(shù)0x)=G可+2)+(x+x2-1則問題(3)相應的一系列無約束最優(yōu)化問題為(x,k)其中1=0.05,yx1=2yx,k=12轉化求解法(一):罰函數(shù)法外罰函數(shù)法例題用解析方法求解上述無約束