資源簡介

(共16張PPT)
第三節
系統優化
教學設計 | 教育教學培訓 | 信息化 | 微課
EDUCATION
2
0
2
2
故事引入
戰國時代，齊王常與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場各出一匹馬，分三場進行比賽。齊王的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是田忌屢賽屢輸。
一日，田忌的賓客、對軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個主意，結果以二比一贏了齊王。
以上各方案中，齊王與田忌的賽馬結局有以3：0贏的，也有以2：1贏的，但只有一種情況是田忌以2：1取勝于齊王的，孫臏正是把這種方案推薦給了田忌，就是上述紅色箭頭的方案。
優化就是要在給定的約束條件下確定優化目標，找到某種方案去求解問題，并得到最優效果。這種問題就是優化問題；這種方案就是優化方案。
求解優化問題時，一要清楚優化的目的是什么；二是清楚問題潛在的一些約束因素是什么。
建造隔音墻改善車流噪聲污染
選擇合適的優化方法—建隔音墻
建隔音墻的技術要點
隔音墻的本質是改變噪聲的傳播途徑，以達到改善道路兩側環境的目的。一般要考慮以下技術要點：
（1）具體測量噪聲嚴重程序。
（2）建立隔音墻防噪聲的數學模型及墻體參數關系條件，求其數學解。
（3）從系統優化的角度考慮，要做到投入最小和效果最好。
（4）做必要的驗證試驗，如計算機仿真等。
（1）墻體結構與材料，這與上面的定量計算相關。
（2）美觀，形成一道特殊的風景線。
（3）效果，可實測建隔音墻前后的噪聲影響大小。
系統優化的意義就是以較小的投入獲得最佳效益或最佳功能。
實施優化
技術探究—課程表編排優化試驗
內容與要求：
試驗對象：高一年級課程表。
試驗目的：體驗如何讓課程表發揮最佳 效能。
試驗前準備：
（1）收集高一年級各班同時期的周課程表。
（2）向有關方面調查與課程表有關的情況。
（3）向有關教師請教課程表編排方面的經驗。
為本村筑通一條致富路
（1）需要進行優化的問題
交通閉塞是本村系統需要進行優化的問題。
（2）選擇合適的優化方法——優化的方略與籌謀
決策修路，以改善本村與外界的交通聯系，這是正確的優化方略和優化方法。
影響系統優化的因素與最優方法
步驟 作用
勘測 收集資料和數據
預算 土石方、器材種類與數量、人力數量、經費
選擇合適的筑路方法和計劃 根據人、物、財等情況綜合考慮后確定
驗證與實施 條件校驗、實施與調整
總之，以最小的投入獲得最大的經濟效益，就是最優化決策之一。優化活動不是一次性的活動，是不斷迭代更新的過程。
影響系統優化的因素
首先是優化追求的目標要適度。
其次是實施系統優化。希望取得的效果達到最大，而投入最小之比稱為效耗比；
再次系統優化離不開條件 。條件是否具備直接影響優化。
最后某些不確定性或不可預見的因素也會影響系統優化。
所以，在優化實施過程中，要及時調整計劃與方法，回到優化之路。
技術實踐—教室供電線路的改進
背景特征
這是多年前建造的教室。現在，該教室內的用電設施有三個部分，即室內照明用的有3組，共6個日光燈；照亮黑板用的有1組，共2個射燈；教學備用（投影儀、教學實驗設備等）的電源插座（從照明燈座上引出）1個，這些用電設施，全通過墻上一個供電開關操作，或全供電，或全不供電。
作法與要求：
（1）根據“背景特征”所提供的材料，找出原供電線路需要改進的問題。
（2）提出改進方案，畫出改進后的供電線路原理圖，給出相應的技術說明。
（3）討論改進方案，看它是如何達到改進、優化目的的。
（4）按照改進方案，做出簡要預算。
（5）假定你提出的改進方案被通過，請你給出具體實施的方法和步驟。
（6）對改進、優化所做的工作和效果進行總結和評價。
最優化的一般步驟
（1）提出需要最優化的問題，收集相關數據和資料。
（2）確定變量，建立定量計算方程和有關約束條件。
（3）選擇合適的最優化方法。
（4）解方程，校驗解的最優性。
（5）實施。
謝謝

展開更多......

收起↑