演算法項目目標

❶ 課程目標的三個維度 [解析「演算法與程序設計」的課程目標]

在素質教育背景下，以頒布《普通高中技術課程標准（實驗）》（以下簡稱「新課標」）為標志，我國信息技術教育實現了由計算機教育到信息技術教育的根本性轉變。作為計算機教育主要內容達十六年之久的「程序設計」，變成了新課標中的「演算法與程序設計」選修模塊（以下簡稱「編程模塊」）。有關教學目標變成了課程目標，並規定為：「旨在使學生進一步體驗演算法思想，了解演算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用；能從簡單問題出發，設計解決問題的演算法，並能初步使用一種程序設計語言編製程序，實現演算法解決問題」。該目標較原程序設計的教學目標已經發生了革命性的變化。這種歷史的淵源對「演算法與程序設計」模塊的課程目標（以下簡稱「課程目標」）在教學實踐中的接受和理解產生了嚴重的負面影響。為了解疑釋惑，啟發對課程目標的深入思考，促使我國信息技術教育的改革走向深入，本文認為有必要對教學實踐中片面理解課程目標的問題以及由此帶來的教學困惑進行全面的剖析，從不同的角度對該課程目標進行全方位的詮釋。


曲解課程目標的事實及由此產生的教學困惑

所謂課程目標是某一課程學習完以後，學習者在情感與態度、過程與方法、知識與技能等方面發生的變化，是培養目標在特定課程中具體化、操作化的表述。與廣大一線教師習慣了的教學目標相比，課程目標要求全面體現素質教育的精神，從知識目標的一維表述，發展成為「知識與技能」、「過程與方法」、「情感態度與價值觀」的三維呈現。這種三維目標的大革命使得從一維目標的傳統中走來的廣大教師，對新課標中編程模塊課程目標的理解和把握存在諸多困難，出現了不少問題，引出了許多困惑，概括起來有以下幾種情況。
1.編程能力說
把編程模塊理解成培養程序員的基礎課，著重強調編程能力的培養。在長達十六年的教學過程中，我國信息技術課就是程序設計，就是學習BASIC語言。其課程目標（教學目標）是訓練和培養學生使用計算機語言進行程序設計的能力。從這一傳統中走來的廣大教師很容易有意無意地繼續把培養編程能力當成新課標中信息技術課程目標的全部。這種課程目標在教學實踐中帶來許多困惑。有人質疑：「有必要為了1%的程序員，讓99%的人陪著學習他們終生不用的課程嗎？」還有人困惑：「現在的應用軟體層出不窮，有必要人人都自己編寫程序么？」在教學實踐中，編程能力說表現為講不完的編程技巧、說不盡的軟體產業……其結果是強化了學生對程序設計的神秘感、恐懼感，使學生們感到程序設計遙不可及、高不可攀。這導致編程模塊在教學實踐中教師難教、學生難學、學生厭學、學難致用。有些教師甚至用「騎虎難下」、「味如嚼蠟」等詞彙來形容編程模塊的教學。
2.編程工具說
對課程目標的理解偏執於讓學生掌握一種編程工具，強調編程語言的教學。受1997年的《中小學計算機課程指導綱要（修訂稿）》明顯帶有「計算機工具論」傾向的影響，許多人把「程序設計的課程目標主要是讓學生了解計算機，學會使用計算機解決問題」理解成：為了能夠使用計算機這個工具而掌握計算機的編程工具。這種課程目標的理解雖然看起來近於荒唐，但卻較為廣泛，影響很深。以致在計算機語言的選擇上，盲目攀高、求新的現象比較普遍。受其影響，許多教師面對編程模塊的三十幾個課時不知所措，不知是應該讓學生熟悉界面和工具，還是應該讓學生學習語句和函數。在編程語言的選擇上更是無所適從：選擇簡單的VB怕學生的開發能力弱，選擇JAVA、C++又怕課時不夠，更怕學生聽不懂。無怪乎有人講：教了十幾年的程序設計，面對新課標的編程模塊，突然不會上課了……
3.解決實際問題說
對課程目標的理解偏執於解決實際問題。為了達到這個目標，把新課標中的「簡單問題」演變成了「學生生活中的實際問題」。而系統地解決這些問題往往超出中學生知識結構和心智模式的限制，演算法成為課堂教學中難以逾越的障礙，絕大多數學生聽不懂。筆者專門與許多一線教師談及編程模塊的教學，大家一致反映：「現在的學生能力差，很『簡單』的問題無論你怎麼講他就是不明白。」我們應該反過來思考這個問題：學生「都」聽不明白的問題，還是簡單問題嗎？像這樣把基礎教育的演算法與程序設計當成高校軟體工程課來講的課，中學生只能聽天書了，其結果只能使學生喪失對編程模塊的學習興趣，使編程模塊成為信息技術課程的「老大難」。

多方位詮釋「課程目標」

編程模塊的課程目標不在於培養和發展學生的編程能力，而是「使學生進一步去體驗演算法思想，了解演算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用」，最終目標是提高學生的信息素養。
編程模塊的課程目標也不在於使學生通過編程去解決學習和生活中所遇到的實際問題，而是要求學生「能從簡單問題出發，設計解決問題的演算法」。這里的所謂「簡單問題」就是中學生容易理解，或由教師稍加講解就能全面理解的問題，只有這樣，學生才有能力、時間和精力去「設計解決問題的演算法」，並以此為手段，實現讓學生「去體驗演算法思想，了解演算法在解決問題過程中的地位和作用」的目的。
編程模塊的課程目標更不在於掌握一種編程工具，而是要求學生「能初步使用一種程序設計語言編製程序，實現演算法解決問題」。這里「初步使用一種程序設計語言編製程序」實現的「演算法」是解決「簡單」問題的「簡單」演算法。所以，新課標要求的「初步使用」與人們普遍追求的「基本掌握」相去甚遠。而且「實現演算法解決問題」的目的是為了讓學生「了解程序設計在解決問題過程中的地位和作用」。
編程語言的教學是實現課程目標的手段而不是課程目標本身。正如南京師范大學的李藝教授所說：「在基礎教育階段，『程序設計』課程的關鍵是要幫助學生建立合理的演算法與程序設計的認知結構，而不在於要求學生掌握多少語法知識與編程技巧，進一步的目標在於提升學生的信息素養，為其終身發展奠定良好的基礎。」
筆者認為要想深刻領會專家的詮釋和更加准確地把握演算法與程序設計課程目標的真正內涵，促進演算法與程序設計模塊的教學改革，應該從以下幾個方面來思考。
1.演算法與程序設計的教學是准備性教學
基礎教育具有發展性和未完成性。這就是說基礎教育的教學是准備性教學，它的價值取向是受教育者的准備性學習所約束的。無論基礎教育教學的准備性是導向繼續深造學習，還是導向生活與社會實踐，無論以何種具體的價值取向、何種規定的教學內容、何種模式與方法來實施，都不應當具有嚴格意義上的終結性。所以理解該課程目標必須充分注意該課程教學的准備性和非終結性。即該課程不是讓學生掌握一種開發工具，也不是通過具有或接近實用意義的項目的開發執意去培養學生的編程能力，而是讓學生通過「簡單的問題」、「簡單問題的簡單演算法」、「簡單演算法的簡單程序」這樣一個「簡單」的活動鏈條「讓學生從中體驗演算法思想，了解演算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用」。
2.編程模塊的技術基礎性
在新課標中編程模塊是作為計算機應用的技術基礎設置的一個選修模塊。這個「技術基礎」包含兩方面的含義：一方面是指編程模塊使學生掌握程序設計的基礎知識和基本技能，這是對傳統教學目標的繼承。與過去程序設計的「工具性教學」相比，淡化了語言與技巧，更注重過程與方法。另一方面是指編程模塊對信息技術課程體系中其他模塊的技術支持性。使學生通過編程、調試、編譯、安裝、運行的整體實踐來領會存儲程序式計算機的工作原理；理解計算機系統各組成部分的功能和相互關系。如果說計算機是作為一個智能型的工具而存在的，那麼，操作、使用計算機的過程就是一個人機交流的過程，「理解」是使用計算機的技術基礎。另外編程模塊還通過常量、變數、函數、代碼等內容直接支持或支撐其他模塊，這也是演算法與程序設計課程技術基礎性的又一價值取向。
3.編程模塊滲透的素質教育
素質教育的中心是德育，即素質教育是教人做人的教育。所以，素質教育要求教師既教書又育人。當然，教編程模塊的教師也不能例外。所以編程模塊的課程目標不單純是教書的目標，也應該包含育人的目標。只有這樣才能使育人的目標通過有目的、有措施、講方法的行為，落實在課堂上。而不是像過去那樣，把育人當成教師的即興發揮，或臨場贈送。同時，素質教育也是沒有顯性課程的教育。素質教育的目標只能整合到每一門具體的課程目標中。所以，編程模塊的課程目標也必然要蘊含素質的目標成分和教育職責。
筆者倡導站在基礎教育的立場，以素質教育的高度，在深刻反思傳統程序設計教學的基礎上，分析、研究演算法與程序設計的課程目標。在正確理解和全面把握的基礎上，澄清問題、指導教學。為推進演算法與程序設計的課程改革而努力。

❷ ai演算法能力模型輕量化的目標

1. AI演算法的輕量化目標是為了提高效率和降低能耗，通過在更緊湊的物理空間中實現人工智慧的訓練和應用部署，使得智能化操作即便在沒有雲端交互的情況下也能進行。
2. 輕量化人工智慧，通常被稱為Tiny AI，旨在通過減少人工智慧模型及其計算載體的復雜性來提升演算法的性能，同時減少資源消耗。
3. 目前，大型人工智慧模型在處理某些任務時顯得過於「笨拙」且成本高昂。因此，輕量化人工智慧技術的發展備受期待，它通過技術創新來增強演算法的效率，並優化平台和晶元的性能。
4. 專家指出，輕量化人工智慧的關鍵在於採用一系列專門設計的技術，這些技術專注於提升演算法的運行效率，減少平台的資源需求，以及增強晶元的計算能力。這樣的技術進步使得人工智慧即便在資源受限的環境下也能運行，且不依賴雲端的協助。
5. 輕量化人工智慧不僅是技術上的創新，它也被視為人工智慧技術應用的一個重要發展方向，有望在多種設備和環境中實現智能化的普及。

❸ 路由演算法的設計目標

路由演算法通常具有下列設計目標的一個或多個：優化、簡單、低耗、健壯、穩定、快速聚合、靈活性。
（1）最優化：指路由演算法選擇最佳路徑的能力。根據metric的值和權值來計算。
（2）簡潔性：演算法設計必須簡潔。路由協議在網路中必須高效地提供其功能，盡量減少軟體和應用的開銷。這在當實現路由演算法的軟體必須運行在物理資源有限的計算機上時尤其重要。
（3）堅固性：路由演算法處於非正常或不可預料的環境時，如硬體故障、負載過高或操作失誤時，都能正確運行。由於路由器分布在網路聯接點上，所以在它們出故障時會產生嚴重後果。最好的路由器演算法通常能經受時間的考驗，並在各種網路環境下被證實是可靠的。
（4）快速收斂：收斂是在最佳路徑的判斷上所有路由器達到一致的過程。當某個網路事件引起路由可用或不可用時，路由器就發出更新信息。路由更新信息遍及整個網路，引發重新計算最佳路徑，最終達到所有路由器一致公認的最佳路徑。收斂慢的路由演算法會造成路徑循環或網路中斷。
（5）靈活性：路由演算法要求可以快速、准確地適應各種網路環境。例如，某個網段發生故障，路由演算法要能很快發現故障，並為使用該網段的所有路由選擇另一條最佳路徑。