科技创新论文和智能计算论文 ：计算智能原理对创新模式的探索 摘要：科技创新能力培养是本科生培养的一个重要方面，在国家大力提倡科技创新的背景下，加强大学生科技创新具有重要的意义。培养有创新能力的人才是高等学校建设的中心。本文基于计算智能原理与方法，结合指导的国家大学生创新项目的实践，就建设高效的创新团队的方法进行了初 探。 关键词：计算智能；科研训练；创新团队 0引言 目前，我们要提高自主创新能力，建设创新型国家。高等教育担负着培养创新型人才的重要责任。学生科技活动对于提高学生科技创新能力，培养拔尖创新型人才具有重要意义。而构建了一批锐意进取、大胆创新的大学生创新团队，对提高学生的创新能力和团队协作能力就显得特别的重要。目前就团队理论的研究还有待与深入，用计算智能的基本理论原理与方法来指导建设大学生创新项目团队，是一种跨学科研 究的新尝试。 1计算智能的基本理论与方法简介 计算智能由美国学者James C.Bezedek1992年首次给出其定义，广义的讲就是借鉴仿生学思想，基于生物体系的生物进化、细胞免疫、神经细胞网络等某些机制，用数学语言抽象描述的计算方法。是基于数值计算和结构演化的智能，是智能理论发展的高级阶段。计算智能的主要方法有：人工神经 网络、模糊系统、进化计算等。 1.1模糊计算 模糊系统以模糊集合理论、模糊逻辑推理为基础，它试图从一个较高的层次模拟人脑表示和求解不精确知识的能力。在模糊系统中，知识是以规则的形式存储的，它采用一组模糊IF—THEN规则来描述对象的特性，并通过模糊逻辑推理来完成对不确定性问题的求解。模糊系统善于描述利用学科领 域的知识，具有较强的推理能力。 1.2人工神经网络 人工神经网络系统是由大量简单的处理单元，即神经元广泛地连接而形成的复杂网络系统。在人工神经网络中，计算是通过数据在网络中的流动来完成的。在数据的流动过程中，每个神经元从与其连接的神经元处接收输入数据流，对其进行处理以后，再将结果以输出数据流的形式传送到与其连接的其它神经元中去。网络的拓扑结构和各神经元之间的连接权值(Wi)是由相应的学习算法来确定的。算法不断地调整网络的结构和神经元之间的连接权值，一直到神经网络产生所需要的输出为止。通过这个学习过程，人工神经网络可以不断地从环境中自动地获取知识，并将这些知识以网络结构和连接权值的形式存储于网络之中。人工神经网络具有良好的自学习、自适应和自组织能力，以及人规模并行、分布式信息存储和处理等特点，这使得它非常适合于处理那些需要同时考虑多个因素的、不完整的、不准确的信息处理问题。 1.3进化计算 自然界在几十亿年的进化过程中,生物体己经形成了一种优化自身结构的内在机制，它们能够不断地从环境中学习，以适应不断变化的环境。对于大多数生物体，这个过程是通过自然选择和有性生殖来完成的。自然选择决定了群体中哪些个体能够存活并繁殖：有性生殖保证了后代基因的混合与重组。进化计算受这种自然界进化过程的启发，它从模拟自然界的生物进化过程入手，从基因的层次探寻人类某些智能行为发展和进化的规律，以解决智能系统如何从环境中进行学 习的问题。 2计算智能原理在创新团队实践中的启发 从系统论的视角看，创新团队的建设问题是一个复杂系统的优化和控制问题。复杂系统具有：1）自适应性/自组织性(self-adaptive/self-organization)。2）不确定性（uncertainty）。3）涌现性（emergence）。4）预决性（Finality）。5）演化（Evolution）。6）开放性（opening）。而计算智能的这些方法具有自学习、自组织、自适应的特征,创新团队的建设是具 有一定的研究价值的。 2.1在专家指导下的自学习、自组织、自适应计算 智能特点提到，模糊系统善于描述和利用经验知识;神经网络善于直接从数据中进行学习，把人工神经网络与专家系统结合起来,建立一个混合的系统,要比各自单一地工作更为有利。创新团队在相关专家的指导下，突出学生自由组建、自主管理、自我服务的特色。在明确团队任务的前提下对团队人数、组成人员条件及内部控制制度做些原则性的规定，赋予团队负责人充分的权力如决定团队成员构成、支配内部经费、对团队成员进行分工和考核等，保证其对团队工作直接 有效的管理。 2.2合作与竞争意识 计算智能特点提到，进化计算善于求解复杂的全局最优问题，具有极强的稳健性和整体优化性。种群的进化过程就是优胜劣汰的自然选择过程。团队建设的基石是合作与竞争理论。Deutsch早就指出，如果人们处于散乱的、互不相干的独立竞争关系，认为双方目标之间没有关系，那么，在资源有限的情况下，人们会表现得更为自私，彼此之间的利益存在冲突，这种关系会引起组织内耗和人际关系紧张，最终导致低生产率和低创造率。Dcutsch认为，应该使人们在组织中具有共同目标，在共同目标下合作共事。具有合作关系的人们会相互尊重、共享信息和资源，他们会将他人的进步看成对自己的促进，并交流意见和取长补短，现代科学的进步表明，今天每一项科技成果的取得，差不多都是多学科协同作战的结果。大学科研团队的建设就是要很好地贯彻这种理 念，在适度的竞争与合作之间构建这种理念。 2.3融入计算智能思想的协同学习 团队人们在研究人类智能行为中发现，大部分人类活动都涉及多个人构成的社会团体，大型复杂问题的求解需要多人或组织协作完成，师生之间的关系也更强调合作和共同发展。随着计算机网络、计算机通信和并发程序设计的发展,分布式人工智能逐渐成为人工智能领域的一个新的研究热点，它是以智能Agent概念为研究核心。虽然每个智能Agent都是主动地、自治地工作,多个智能Agent在同一环境中协同工作,协同的手段是相互通信。计算智能与分布式人工智能结合则是研究在逻辑上或物理上分散的智能动作如何协调它们的知识、技能和规划，求解单目标或多目标问题，因此这也为设计和建立大型复杂的智能系统或计算机支持的协同学习 工作提供了有效途径。 2.4选好综合能力强的团队带头人 计算智能特点提到，对复杂系统的控制，要用处理各种不确定的智能方法，这就要求团队带头人有处理复杂问题的综合能力。科技创新团队应是由不同类型的人为实现特定的目标组成的群体。激励和聚合大家的力量，负责内部的计划、组织、指挥、协调和控制等方面组织工作，必须要有一位核心人物，即学术带头人。优秀的学术带头人是高校科技创新团队必备的要素。团队的带头人处于沟通、协调团队内外的中心位置，是团队其他成员获得工作方向、具体任务、工作目标等信息的主要来源，是团队维持士气、活力、凝聚力的中心环节和纽带，在很大程度上决定了整个团队的学术水平、科研风格和文化氛围。同时对团队整体加强协调与组织，提 高团队的内部凝聚力。 2.5加强交流，资源公享计算 智能特点提到自适应，进化机制，是建立在信息传输基础上的。团队成员之间进而形成了彼此间紧密合作、资源共享的伙伴关系。通过彼此间的紧密合作，使团队成员不再是一个独立的个体，而是共同承担责任、积极面对挑战的一个集体。在这个集体中，团队成员的合力要远远大于每个成员能力简单相加的总和。因此，在科研团队的建设中，良好的沟通渠道能促进成员之间的团结合作，使组织中的每个成员都为组织的发展倾尽所有。团队成员之间进而形成了彼此间紧密合作、资源共享的伙伴关系。通过彼此间的紧密合作，使团队成员不再是一个独立的个体，而是共同承担责任、积极面对挑战的一个集体。在这个集体中，团队成员的合力要远远大于每个成员能力简单相加的总和。因此，在科研团队的建设中，良好的沟通渠道能促进成员之间的团结合作，使组织中 的每个成员都为组织的发展倾尽所有。 2.6配备优势互补的成员 在计算智能机制的调控，非线性复杂系统有涌现性特征。所谓涌现性，就是肩负不同角色的组件间通过多种交互模式、按局部或全局的行为规则进行交互，组件类型与状态、组件之间的交互以及系统行为随时间不断改变，系统中子系统或基本单元之间的局部交互，经过一定的时间之后在整体上演化出一些独特的、新的性质，形成某些模式，这便体现为涌现性。子系统之间的相互作用，可导致产生与单个子系统行为显著不同的宏观整体性质。涌现性也体现为一种质变，主体之间的相互作用开始后,系统能自组织、自协调、自加强, 并随之扩大,发展,最后发生质变，即发生了涌现。 3结束语 计算智能理论对处理复杂系统的优化和控制问题是有效，计算智能原理在创新团队实践中的启发是多方面的。目前就团队理论的研究还有待与深入，利用计算智能原理与方法来指 导建设大学生创新项目团队，是一种新的思路。 参考文献： [1]王海鹰.基于多智能体协同进化机制的学术团队建设.中国 校外教育.2010,7. [2]Wang Haiying.Cooperative agent-based evolutionary mechanism of the management team of Enterprise innovation[C2010 IEEE International Conference on AdvanceManagement Science(IEEE ICAMS 2010).2010-07. [3]李慧波.团队精神.新华出版社.2004.
论文提纲包括
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论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。
目录：目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)
摘要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。
关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。
论文正文：
引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。
论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容：
提出-论点;
分析问题-论据和论证;
解决问题-论证与步骤;
结论。
一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。
题目：仿生设计在包装容器造型设计中的应用
大自然是最伟大的创造者，向自然学习是个古老而时新的话题。仿生学使人类社会与自然之间协调与统一，成为人类生产活动与自然的交汇点。它迎合了现代人的价值观和审美趣向，正逐渐成为设计活动中新的亮点。仿生学涉及范围宽广，研究内容多样，本论文主要对包装容器造型的形态仿生设计进行研究。
论文先从形态仿生设计的成果——现有的采用形态仿生设计手法的包装容器造型入手进行研究，从造型表现形式和情感传达两方面分析：根据具象与抽象、整体与局部、动态与静态的'分类分析总结形态仿生的表现形式;根据创意联想、回归自然和传达产品信息等分析总结形态仿生的情感传达。从而探寻形态仿生应用于包装容器造型设计的一般方法和意义。
论文重点对水形态在女性化妆品包装容器造型设计中的应用进行研究。以与女性有着神秘互渗关系的水形态为原型，从形态与文化两方面进行解读。在对化妆品包装容器的造型设计分析的基础上提取水的形态要素，对其应用于女性化妆品包装容器造型设计中的实例进行解析，进一步探讨形态仿生在包装容器造型设计中的表现方法。论文运用了实例分析、综合归纳的方法，系统地总结了形态仿生应用于包装容器造型设计的方法和规律，力求拓宽包装容器造型设计的思路，为仿生学在包装容器造型设计中的应用提供更具指导意义的可操作性方法。
摘要4-5
ABSTRACT5-9
第一章 绪论9-15
1.1 社会背景9-10
1.2 选题意义与研究目的10-11
1.2.1 选题意义10-11
1.2.2 研究目的11
1.3 国内外研究现状及水平11-13
1.4 研究思路和基本方法13-14
1.4.1 研究思路13
1.4.2 研究方法13-14
1.5 研究内容14-15
第二章 仿生设计与包装容器造型设计阐述15-30
2.1 仿生设计概念15-16
2.2 形态仿生设计16
2.3 形态仿生设计表现形式16-23
2.3.1 具象仿生与抽象仿生17-20
2.3.2 整体仿生与局部仿生20-22
2.3.3 静态仿生与动态仿生22-23
2.4 形态仿生对包装容器造型设计的影响力23-30
2.4.1 创意联想24-25
2.4.2 回归自然25-27
2.4.3 传达产品信息27-30
第三章 水形态在女性化妆品包装容器造型设计中的应用研究30-53
3.1 水形态30-37
3.1.1 水的文化解读30-35
3.1.2 水的形态解读35-37
3.2 女性化妆品包装容器造型37-43
3.2.1 女性化妆品包装容器造型的设计定位37-38
3.2.2 女性化妆品包装容器造型设计表现38-43
3.3. 水形态中在女性化妆品包装容器造型设计的运用43-53
3.3.1 水形态在女性化妆品包装容器造型的融合表现43-44
3.3.2 水形态在女性化妆品包装容器造型设计中的魅力表现44-53
结语53-55
参考文献55-57
攻读学位期间主要的研究成果57-58
致谢58
仿生眼——或视觉神经系统鼻子假体，又被称为视觉仿生学——是微生物电子器件假体，能恢复一部分或彻底失明的人功能的眼睛视力。仿生眼的科研人员和设备生产商遭遇2个关键考验：效仿眼底黄斑的功能多元性及其消费者对于能够嵌入眼部的小型设备的喜好（和管束）。即使具有这种考验，视觉仿生学市场细分仍然充满着设备原形和一些商业化产品。
这个领域最著名的企业之一是加利福尼亚州西尔马的SecondSight医疗器械产品。SecondSight的ArgusII鼻子假体由嵌入眼底黄斑的微电子技术列阵、可穿戴照相机和图象控制部件构成。集成化在近视眼镜里的照相机捕捉图象并将其传送到携带式控制部件，该控制部件以无线网络方式向嵌入的列阵推送电子信号。
相反，列阵把这些信号转换为脉冲电流，刺激性连接到眼睛神经的视网膜细胞。因而，ArgusII是物件和眼睛神经间的重要环节，绕开受损的光感受器（如色素性视网膜萎缩，一种退行性变眼睛疾病）。仿生视觉澳大利亚研究财团、总部坐落于法国的PixiumVision和德国公司RetinalImplantAG已经运用类似的流程。
人造耳蜗、听觉脊髓假体和听觉大脑皮质假体是比较严重听力损失病人的三类神经系统鼻子假体设备。听觉仿生学在响声源和人的大脑中间设立了人为联络——并鉴于此在内耳或脊髓中嵌入微电子技术列阵。听觉仿生学作为一种技术性比视觉仿生学更成熟，有着更多的创新生态系统，更多商业产品，并在全球范围内获得更大的选用。销售市场由CochlearLimited（澳大利亚）、Sonova的一个单位AdvancedBionics（美国）、MED-EL（奥地利）及其一系列比较小的区域公司核心。
依据世界卫生组织的信息，超出10亿多（约占全球人口的15%）身患某类形式的身体残废，约1.9亿成人身患很严重的功能问题。骨外科仿生学致力于恢复运动作用（不一定是感观作用）。仿生四肢已经替代义肢，虽然显着的自主创新造成了更轻的设备和更加好的设计方案，但义肢没有像仿生设备如今那般给予必须的功能恢复。仿生身体与病人的神经肌肉系统接口，应用大脑控制身体——弯折、弯折和抓物。这里也存有相似的作用方式：绕开受损的外展神经，新的电子通道将机电一体化四肢与人的大脑相互连接。
做为工业品的供应商，RS部件通过其调研确认了诊疗设备将在未来应用在我们身体内部结构。它描述了最近的发展趋势，比如在仿生医学中心构建的受思想控制的智能机器人腿，及其SynCardia公司的电池供电心血管，为医学技术的未来预测刮平了路面。该调研还预测分析，到2035年，伴随着感应器可以跟踪大量数据信号，如电磁波和x射线，我们可能可以提升他们的感观，有可能让瞎子根据超声波波行走。
伊恩·皮尔森博士说，到2050年，大家甚至可能可以创建者脑的精准副本，他将其相当于“拥有自己的团本”。现阶段更接近我们生活的是人力肝胀，它能够检测一个人的血糖，并自动调节胰岛素水平，以适应他的身体必须。伴随着美敦力(Medtronic)等公司和剑桥大学(CambridgeUniversity)等学术机构的商品面世，这种设备正变得更加广泛。
