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试述优化算法的基本思想。

题目

试述优化算法的基本思想。

参考答案和解析
正确答案:在设计空间中选定一个初始点，从这一点出发，按照某一优化方法所规定的原则，确定适当的搜索方向与步长，在此方向上获得一个使目标函数数值有所下降的设计点，然后以点作为新的初始点，重复上面的过程，直至得到满足精度要求的最优点。
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相似问题和答案

第1题：

叙述Cohen-Sutherland 裁剪算法的基本思想。


参考答案对于每条线段P1P2分为三种情况处理。
(1)若P1P2完全在窗口内,则显示该线段P1P2,简称“取之”。
(2)若P1P2明显在窗口外,则丢弃该线段,简称“弃之”。
(3)若线段既不满足“取的条件”,也不满足“弃”的条件,则在交点处把线段分为两段,其中一段完全在窗口外,可弃之,然后对另一段重复上述处理。

第2题：

简述零基预算法的基本思想。
零基预算的基本思想是：在每个预算年度开始时，把所有还在继续开展的活动都视为是从零开始的，重新编制预算。预算人员以一切从头开始的思想为指导，根据各项活动的实际需要，安排各项活动及各个部门的资源分配和收支。
略

第3题：

试述语意差别量表法的基本思想。


参考答案：语意差别量表，又叫语意分析量表，是对态度的测量应从多个角度并采用间接的方法进行，直截了当地询问人们对某一主题或邻近问题的看法与态度，结果不一定可靠;语意差别量表包括三个不同的态度测量维度，即情感或评价维度、力度维度和活动维度。

第4题：

简述回溯法的基本思想，采用这种算法的关键是什么？


正确答案:回溯法是一种有组织的系统化搜索问题解的技术，它是对穷举搜索的改进，其采用的 是“向前走，碰壁回头”思想。具体的说，首先要对问题进行分析，确定问题的所有可能解，即确定问题的解空间，然后沿着所确定的路线搜索向前搜索。在搜索过程中，对每一步得到的部分解进行判断，如果该部分解有可能构成一个完整解，说明这一步走得通，则继续向前走，也就是进一步构造问题解。否则，说明“此路不同”，则需要回退，找另一条路线再搜索，也就是回溯，从新的路线上继续构造问题的解。
由回溯法的求解过程可以看出，采用回溯法的关键是确定正确的解空间，即确定解的搜索范围，并确定搜索的路线，只有做到这两步，才可能有效地对问题解进行搜索。
例如，“给定一个正整数集合X={ x1， x2， …， xn }和一个正整数 y，求集合X的一个子集Y，使得Y中的元素之和等于y。”，这个问题可以采用回溯法来求解。其求解思路是：
从X集合中依次选取各元素并将其与Y中的元素相加，考察相加结果。具体做法是：
·初始子集Y为空，其元素和等于0；
·选取x1 ，将其与子集Y的元素和相加，检查结果：
若相加结果大于y，则放弃当前所选xi ：
若X中还有后续元素，继续选取xi+1 再试；
否则，回溯：放弃xi之前一个选中的元素，继续向后选取；
若相加结果小于y，做Y=Y+xi，继续向后选取xi+1 再试；
若相加结果等于y，输出Y中的元素。 由于这个问题的解空间比较明确（求X的子集），因此，实现这个回溯算法的关键，是确定求满足条件的子集的思路确定对当前项xi取或舍的准则。即，确定对x1， x2， …， xn 求和的顺序以及判断当前和是否满足条件的准则。确定了这两个条件，这个回溯算法的搜索路线也就确定了。算法思路也就明确了。

第5题：

简述通过编译优化降低cache失效率的基本思想。


正确答案: 在编译时，对程序中的指令和数据进行重新组织，是连续访问的指令或数据能够具有根号的时间和空间局部性，以降低Cache失效率。

第6题：

叙述Z-Buffer消隐算法的基本思想及其优缺点。


参考答案Z缓冲区算法是一种典型的、也是最简单的图象空间的消隐算法。在屏幕空间坐标系中, Z轴为观察方向,通过比较平行于 Z轴的射线与物体表面交点的 Z值(又称为深度值),用深度缓存数组记录下最小的 Z值,并将对应点的颜色存入显示器的帧缓存。
Z缓冲区算法最大的优点是简单。它在 X、Y 、Z 方向上都没有进行任何排序,也没有利用任何相关性。算法复杂性正比于 m*n*N。在屏幕大小,即m*n 一定的情况下,算法的计算量只与多边形个数 N成正比。另一个优点是算法便于硬件实现,并可以并行化。
缺点:1)需要一个额外的Z缓冲器
2)在每个多边形占据的每个像素处都要计算深度值,计算量大
3)没有利用图形的相关性与连续性

第7题：

简述ID3算法的基本思想及其主算法和建树算法的基本步骤。


正确答案: 首先找出最有判别力的因素，然后把数据分成多个子集，每个子集又选择最有判别力的因素进一步划分，一直进行到所有子集仅包含同一类型的数据为止。最后得到一棵决策树，可以用它来对新的样例进行分类。
主算法包括如下几步：
①从训练集中随机选择一个既含正例又含反例的子集（称为窗口）；
②用“建树算法”对当前窗口形成一棵决策树；
③对训练集（窗口除外）中例子用所得决策树进行类别判定，找出错判的例子；
④若存在错判的例子，把它们插入窗口，重复步骤②，否则结束。
建树算法的具体步骤如下：
①对当前例子集合，计算各特征的互信息；
②选择互信息最大的特征Ak；
③把在Ak处取值相同的例子归于同一子集，Ak取几个值就得几个子集；
④对既含正例又含反例的子集，递归调用建树算法；
⑤若子集仅含正例或反例，对应分枝标上P或N，返回调用处。

第8题：

请求式分页存储管理系统中有哪几种常见的页面置换算法?各算法的基本思想是什么?


参考答案：①最优算法(OPT算法)
最优算法的思想是：从内存中移出以后不再使用的页面;如无这样的页面，则选择以后最长时间内不需要访问的页。
②先进先出算法(FIFO算法)
该算法的基本思想是：总是先淘汰那些驻留在内存时间最长的页面，即先进人内存的页面先被置换掉。
③最久未使用页面置换算法(LRU算法)
该算法的基本思想是：如果某一页被访问了，那么它很可能马上又被访问;反之.如果某一页很长时间没有被访问，那么最近也不太可能会被访问。
④LRU近似算法
该算法的基本思想是：在页表设一个“引用位”，当某一页被访问时，该位置1，并由页面管理软件周期性把所有引用位置0。这样，在一个时间周期T内，某些被访问过的页面其引用位为1，而未被访问过的页面其引用位为0。因此，可根据引用位的状态来判别各页面最近的使用情况。

第9题：

简述Tomasulo算法的基本思想。


正确答案: 核心思想是：
①记录和检测指令相关，操作数一旦就绪就立即执行，把发生RAW冲突的可能性减小到最少；
②通过寄存器换名来消除WAR冲突和WAW冲突。寄存器换名是通过保留站来实现，它保存等待流出和正在流出指令所需要的操作数。
基本思想：只要操作数有效，就将其取到保留站，避免指令流出时才到寄存器中取数据，这就使得即将执行的指令从相应的保留站中取得操作数，而不是从寄存器中。指令的执行结果也是直接送到等待数据的其它保留站中去。因而，对于连续的寄存器写，只有最后一个才真正更新寄存器中的内容。一条指令流出时，存放操作数的寄存器名被换成为对应于该寄存器保留站的名称（编号）。

第10题：

试描述边界跟踪算法的基本思想。


正确答案:若已知前继点Q，当前点P，从P的邻域（8或者4）中按顺（逆）时针方向发现下一个边界点，直到遇到P点为止，跟踪结束；若图象有多个区域则需要对已经跟踪过的区域进行标记，以避免跟踪过程的重复。

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