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“算法设计与改进”类毕业设计论文撰写说明信息工程系张文利zhangwenli@bjut.edu.cn算法类论文简介•主要是围绕某个科学问题设计解决方案并进行实验验证的过程描述，除摘要外，其正文主要包括引言、相关工作、问题描述、算法设计、实验分析、结论、参考文献7个部分。。算法类论文题目•**算法的设计与实现–人脸识别算法的设计与实现–目标识别算法的设计与实现•基于**算法的系统设计与实现论文第一部分：摘要•摘要一般分为2-3段，字数在300~500之间。不要出现第一人称我或我们的字样，要从客观的角度来阐述。•第一段：一般以3行为宜，简述你的论文背景，引出为什么要研究该项目（意义）。•第二段：是摘要的主要内容，对全文进行总概。一般按照你论文的顺序进行阐述。–如：本文首先分析了××××方面的国内外研究现状，对×××所存在的主要问题进行了阐述，重点对×××问题和×××问题进行了研究。针对××××，提出了一种基于××××的算法，利用××××，结合××××，设计了×××，用以解决×××××（或者：在××××算法的基础上，利用××××，结合××××，对算法进行了改进）。针对××××的问题，从×××的角度出发，提出了××××的算法，用以提高××××的×××性（稳定性、安全性、鲁棒性等等，看实际情况选）。最后，利用×××进行了原型系统的开发（或进行了仿真设计），（仿真）测试结果表明了算法的（正确性）和（合理性），但在算法的可扩展方面还需进一步的研究（请根据实际的结果进行书写）。•第三段：可从论文的特点和贡献上进行一下总结。如：本文所做系统具有××××的特点，但××××。论文第一部分：关键字•关键词是能描述所写论文成果、创新性、所在领域等的名词，一般在3-5个。•如“网络安全”、“可信计算”、“信任建模”、“信任推理”等可作为“信任算法”方面的关键词。第二部分：正文•第一章：引言又称绪论，前言或导论•第二章：相关工作与理论基础•第三章：***算法的设计•第四章：实验（仿真）分析•结论•参考文献第一章：引言•引言作为论文的开头，以简短的篇幅介绍论文的写作背景和目的，缘起和提出研究要求的现实情况，以及相关领域内前人所做的工作和研究的概况，说明本研究与相关工作的关系，目前的研究热点、存在的问题及作者的工作意义，引出本文的主题给读者以引导。引言也可点明本文的理论依据、实验基础和研究方法，简单阐述其研究内容；简要概括预示本研究的结果、意义和前景，但不必展开讨论。因此一篇学位论文的引言，大致包含如下几个部分：•1)研究背景；•2)国内外研究现状；•3)研究内容；•4)论文组织结构。1.1研究背景•算法类论文具有探索性，经过文献调研后，针对某一领域欲解决的问题和存在的问题有一定的见解，产生出一个题目（课题），利用自己所学的专业知识和数学工具，得出一个（些）有用（或者有潜在的价值）的结论和有价值的数据结果。研究背景中需要阐述清楚2个大问题：•（1）研究的问题“是什么”。•（2）为什么选择这个题目来研究，即阐述该研究的现实意义，比如说明该研究对学科发展有贡献，该研究对能够解决什么现实问题，该研究具有一定的前沿性等。1.2国内外研究现状•对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评，“述”的同时一定要有“评”，指出现有研究成果的不足，讲出自己的改进思路。•应简述本课题在国内外的研究和发展状况；针对课题的实际背景和要解决的问题，对比国内外学者的相关工作，阐述清楚国内外学者对同类问题所采用的研究和解决方法，同时对比这些研究和解决方法的优缺点。当然也可适当简要地介绍一些与本课题有关的预备知识。•注：国内研究现状与第二章的相关工作是有区别的。国内外研究现状描述课题研究的大背景大方向，侧重讲述课题研究的先进性和重要意义，不用涉及具体技术。1.3研究内容•通过对国内外研究现状的分析，针对该课题现有不足的或急需解决的问题，阐述清楚自己使用的科学研究方法，包括需要解决什么问题，解决该问题采用的理论依据、研究方法和实验基础，预期的结果及其地位、作用和意义。•在研究内容的最后需写清楚本研究的创新点或理论与(或)实践意义。如果研究的项目是别人从未开展过的，这时创新性是显而易见的，要说明研究的创新点。但大部分情况下，研究的项目是前人开展过的，这时一定要说明此研究与被研究的不同之处和本质上的区别，而不是单纯的重复前人的工作。如果要引出新的概念或术语，则应加以定义或阐明。1.4论文结构•论文的组织结构是对整篇论文的概述，阐述清楚论文的章节，每一章的研究内容或者介绍章和章间的关系。•比方说《无线传感器网络上的数据聚集调度算法》论文在对论文组织结构进行书写时按如下方式描述：–本论文共分5章，每章的组织结构安排和内容如下：–第1章是引言。本章简要介绍了无线传感器网络的基本知识、数据聚集问题以及数据聚集调度问题的意义、国内外对于传感器网络研究现状以及传感器网络上的数据聚集及调度问题的研究现状、本文的主要贡献等。–第2章是相关工作。本章介绍了无线传感器网络中数据聚集的相关知识以及数据聚集调度的相关方法并提出了其中的问题。–第3章是传感器网络中数据聚集的分布式调度算法分析与设计。本章在对以前的研究工作进行全面分析的基础上，提出了一种在无线传感器网络中数据聚集的分布式调度算法。–第4章是传感器网络中数据聚集的分布式调度算法实现。我们对该算法的正确性给出了证明，并且对算法的性能进行了理论上的分析，包括时间延迟（优化目标），通信复杂性和时间复杂性。同时，我们利用模拟实验验证了该算法具有较低的时间延迟和较少的通信开销。–第5章结论，给出了本文的结论以及未来工作。1.4论文结构•论文的组织结构是对整篇论文的概述，阐述清楚论文的章节，每一章的研究内容或者介绍章和章间的关系。比方说《无线传感器网络上的数据聚集调度算法》论文在对论文组织结构进行书写时按如下方式描述：•本论文共分5章，每章的组织结构安排和内容如下：•第1章是引言。本章简要介绍了无线传感器网络的基本知识、数据聚集问题以及数据聚集调度问题的意义、国内外对于传感器网络研究现状以及传感器网络上的数据聚集及调度问题的研究现状、本文的主要贡献等。•第2章是相关工作。本章介绍了无线传感器网络中数据聚集的相关知识以及数据聚集调度的相关方法并提出了其中的问题。•第3章是传感器网络中数据聚集的分布式调度算法分析与设计。本章在对以前的研究工作进行全面分析的基础上，提出了一种在无线传感器网络中数据聚集的分布式调度算法。•第4章是传感器网络中数据聚集的分布式调度算法实现。我们对该算法的正确性给出了证明，并且对算法的性能进行了理论上的分析，包括时间延迟（优化目标），通信复杂性和时间复杂性。同时，我们利用模拟实验验证了该算法具有较低的时间延迟和较少的通信开销。•第5章结论，给出了本文的结论以及未来工作。2相关工作与理论基础•论文的相关工作指的是与论文所研究内容直接相关的同行研究进展，在行文过程中需要有准确的参考文献支撑。一般来说，相关工作与第一章绪论篇幅加起来不能超过全文的1/3。•2.1相关工作•2.2理论基础•2.3本章小结2.1相关工作•针对研究的问题，目前他人已经做了哪些方面的研究，提出了哪些算法，简单总结其解决的问题与相关算法，并指出现有算法的不足之处。•注意这里的相关工作不仅仅包含现有工作的简单描述，还要在现有的研究工作中进行对比，指出其中的不同之处，并且说明现有算法的不足之处，本论文要在哪些方面做改进等。2.2理论基础•理论基础指的是解决该问题使用的一些基本理论，但不是必需内容。如果论文中所涉及的相关理论，对后续论文的理解需要该知识，则有必要在这一章节进行简要介绍。否则，没有必要进行介绍。•这里的基本理论指的是与所研究问题直接相关的内容，而不应是该领域内所有知识的全部概括。2.3本章小结•对该章的内容简单的总结。3**算法的设计•算法设计这一章是论文的核心内容，包括所研究问题的描述与定义，解决该问题采用的算法，算法的详细描述，以及算法的复杂度分析等。•这里仅给出了设计一个算法的写作模板，如果是设计了多个算法，其他算法的写作与该章相同，一点不同为：–如果是一个算法，则算法的实验部分单独成章，模板如第五章实验（仿真）分析所示。–如果是多个算法，则算法的实验部分作为***算法设计这一章的单独一小节内容，不再单独成为一章。•3.1问题描述•3.2***算法3.1问题描述•问题描述是对所解决问题的详细、完整描述与定义。通常应该对所研究的问题用语言进行描述，然后对该问题采用类似于数学语言对其进行定义，最后列举实例对定义进行说明。通常包括以下三个部分，但根据具体问题可以适当的增减。•（1）研究问题采用的模型或体系结构。–例如：研究分布式环境的查询问题，采用何种分布式结构（网状的、树状的等），在这里需要对其体系结构进行说明。•或者是采用的数据模型的说明，如研究随机变量问题。随机变量采用的是离散随机变量或者是连续随机变量等。•（2）问题的定义。–应该采用科学严谨的语言对其进行定义（如数学符号），而不应是大段的文字说明。•（3）对问题的解释。–用具体示例，对问题进行描述。例如上例的skyline查询，可以用一个具体示例解释。3.2**算法设计•根据不同问题，可以采用不同的写作方法。一般应包括以下内容:•（1）已有算法的描述，这里为详细描述。•（2）本文算法采用的技术手段。并阐述对原算法在哪些方面做了改进。•（3）本文提出算法的详细描述，表现形式为算法的伪代码或者是程序流程图。并用文字对算法进行详细、具体的描述。4实验（仿真）分析•4.1实验环境•4.2实验数据•4.3实验结果4.1实验环境•该部分是对算法仿真或实现环境中涉及到的硬件、软件、及开发工具的说明。•例如：•针对以上约束条件以及目标函数设计编码序列模型,在Matlab7.0环境下,使用MPSO/GA算法进行仿真，运行环境是PentiumDualE2104，116GHz，512MB，MicrosoftXP。4.2实验数据•对算法测试采用数据或产生的数据集规模等的说明。如果是实际数据，指出数据的来源，并对数据说明。如果是人工合成数据，需要对数据的产生方法和数据进行说明。•例如：•遗传算法参数设置如下：•为了评价本算法所产生的DNA序列的性能，本文根据文献[8]的约束条件产生初始化种群。•(1)基本遗传算法，最大进化代数为300，种群规模为20，DNA序列编码长度为20，交叉率为0.85,变异率为0.005。•(2)MPSO算法，最大进化代数为200，学习因子分别为c1=2,c2=1.8，惯性权重因子w从2降低到0.18,扰动因子u=10,最大速度为4。4.3实验结果•（1）包括给出结果，并对结果进行定量或定性的分析。写作要点是：以绘图和（或）列表（必要时）等手段整理实验结果。•（2）除了给出实验结果，另一个重点内容是将论文中提出的算法与已经存在的算法做对比，说明在哪些方面有改进，并说明性能提高的原因。•算法的各个性能指标（例如时间、空间、通信量等）在不同参数变化的情况下进行分析，但是根据不同问题，分析的方面可以不同。结论•结论不是研究结果的简单重复，而是对研究结果更深入一步的认识，是从正文部分的全部内容出发，并涉及引言的部分内容，经过判断、归纳、推理等过程，将研究结果升华成新的总观点。其内容要点如下：•（1）本研究结果说明了什么问题，得出了什么规律性的东西，解决了什么理论或实际问题；•（2）对前人有关本问题的看法作了哪些检验，哪些与本研究结果一致，哪些不一致，作者做了哪些修正、补充、发展或否定；•（3）本研究的不足之处或遗留问题。•对于某一篇论文的“结论”，上述要点（1）和（3）是必需的，而（2）视论文的具体内容可以有，也可以没有。•结论里应包括必要的数据，但主要是用文字表达，一般不再用插图和表格。参考文献•采用顺序编码制时，在引文处，按它们出现的先后用阿拉伯数字连续编码，并将序码置于方括号内，视具体情况把序码作为上角标，或者作为语句的组成部分。谢谢！