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黃金分割法演算法的特點

發布時間:2022-06-17 19:59:19

㈠ 黃金分割是什麼

黃金分割點約等於0.618:1
是指分一線段為兩部分,使得原來線段的長跟較長的那部分的比為黃金分割的點。線段上有兩個這樣的點。

利用線段上的兩黃金分割點,可作出正五角星,正五邊形。
2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對於全部之比,等於另一部分對於該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。
黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例演算法是源於我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。
因為它在造型藝術中具有美學價值,在工藝美術和日用品的長寬設計中,採用這一比值能夠引起人們的美感,在實際生活中的應用也非常廣泛,建築物中某些線段的比就科學採用了黃金分割,舞台上的報幕員並不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一側,以站在舞台長度的黃金分割點的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有採用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會看到葉子是按照黃金分割的規律排列著的。在很多科學實驗中,選取方案常用一種0.618法,即優選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗次數找到合理的西方和合適的工藝條件。正因為它在建築、文藝、工農業生產和科學實驗中有著廣泛而重要的應用,所以人們才珍貴地稱它為"黃金分割"。
把一條線段分割為兩部分,使其中一部分與全長之比等於另一部分與這部分之比。其比值是一個無理數,取其前三位數字的近似值是0.618。由於按此比例設計的造型十分美麗,因此稱為黃金分割,也稱為中外比。這是一個十分有趣的數字,我們以0.618來近似,通過簡單的計算就可以發現:
1/0.618=1.618
(1-0.618)/0.618=0.618
這個數值的作用不僅僅體現在諸如繪畫、雕塑、音樂、建築等藝術領域,而且在管理、工程設計等方面也有著不可忽視的作用。

讓我們首先從一個數列開始,它的前面幾個數是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…..這個數列的名字叫做"菲波那契數列",這些數被稱為"菲波那契數"。特點是即除前兩個數(數值為1)之外,每個數都是它前面兩個數之和。

菲波那契數列與黃金分割有什麼關系呢?經研究發現,相鄰兩個菲波那契數的比值是隨序號的增加而逐漸趨於黃金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→0.618…。由於菲波那契數都是整數,兩個整數相除之商是有理數,所以只是逐漸逼近黃金分割比這個無理數。但是當我們繼續計算出後面更大的菲波那契數時,就會發現相鄰兩數之比確實是非常接近黃金分割比的。

一個很能說明問題的例子是五角星/正五邊形。五角星是非常美麗的,我們的國旗上就有五顆,還有不少國家的國旗也用五角星,這是為什麼?因為在五角星中可以找到的所有線段之間的長度關系都是符合黃金分割比的。正五邊形對角線連滿後出現的所有三角形,都是黃金分割三角形。

由於五角星的頂角是36度,這樣也可以得出黃金分割的數值為2Sin18
利用線段上的兩黃金分割點,可作出正五角星,正五邊形。
2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對於全部之比,等於另一部分對於該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。
黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例演算法是源於我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。
因為它在造型藝術中具有美學價值,在工藝美術和日用品的長寬設計中,採用這一比值能夠引起人們的美感,在實際生活中的應用也非常廣泛,建築物中某些線段的比就科學採用了黃金分割,舞台上的報幕員並不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一側,以站在舞台長度的黃金分割點的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有採用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會看到葉子是按照黃金分割的規律排列著的。在很多科學實驗中,選取方案常用一種0.618法,即優選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗次數找到合理的西方和合適的工藝條件。正因為它在建築、文藝、工農業生產和科學實驗中有著廣泛而重要的應用,所以人們才珍貴地稱它為"黃金分割"。
黃金分割〔Golden Section〕是一種數學上的比例關系。黃金分割具有嚴格的比例性、藝術性、和諧性,蘊藏著豐富的美學價值。應用時一般取1.618 ,就像圓周率在應用時取3.14一樣。

發現歷史
由於公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯學派研究過正五邊形和正十邊形的作圖,因此現代數學家們推斷當時畢達哥拉斯學派已經觸及甚至掌握了黃金分割。

公元前4世紀,古希臘數學家歐多克索斯第一個系統研究了這一問題,並建立起比例理論。

公元前300年前後歐幾里得撰寫《幾何原本》時吸收了歐多克索斯的研究成果,進一步系統論述了黃金分割,成為最早的有關黃金分割的論著。

中世紀後,黃金分割被披上神秘的外衣,義大利數家帕喬利稱中末比為神聖比例,並專門為此著書立說。德國天文學家開普勒稱黃金分割為神聖分割。

到19世紀黃金分割這一名稱才逐漸通行。黃金分割數有許多有趣的性質,人類對它的實際應用也很廣泛。最著名的例子是優選學中的黃金分割法或0.618法,是由美國數學家基弗於1953年首先提出的,70年代在中國推廣。

|..........a...........|

+-------------+--------+ -
| | | .
| | | .
| B | A | b
| | | .
| | | .
| | | .
+-------------+--------+ -

|......b......|..a-b...|
通常用希臘字母 表示這個值。

黃金分割奇妙之處,在於其比例與其倒數是一樣的。例如:1.618的倒數是0.618,而1.618:1與1:0.618是一樣的。
確切值為根號5+1/2
黃金分割數是無理數,前面的1024位為:

1.6180339887 4989484820 4586834365 6381177203 0917980576
2862135448 6227052604 6281890244 9707207204 1893911374
8475408807 5386891752 1266338622 2353693179 3180060766
7263544333 8908659593 9582905638 3226613199 2829026788
0675208766 8925017116 9620703222 1043216269 5486262963
1361443814 9758701220 3408058879 5445474924 6185695364
8644492410 4432077134 4947049565 8467885098 7433944221
2544877066 4780915884 6074998871 2400765217 0575179788
3416625624 9407589069 7040002812 1042762177 1117778053
1531714101 1704666599 1466979873 1761356006 7087480710
1317952368 9427521948 4353056783 0022878569 9782977834
7845878228 9110976250 0302696156 1700250464 3382437764
8610283831 2683303724 2926752631 392473 1671112115
8818638513 3162038400 5222165791 2866752946 5490681131
7159934323 5973494985 0904094762 1322298101 7261070596
1164562990 9816290555 2085247903 5240602017 2799747175
3427775927 7862561943 2082750513 1218156285 5122248093
9471234145 1702237358 0577278616 0086883829 5230459264
7878017889 9219902707 7690389532 1968198615 1437803149
9741106926 0886742962 2675756052 3172777520 3536139362
1076738937 6455606060 5922...
黃金分割對攝影畫面構圖可以說有著自然聯系。例如照相機的片窗比例:135相機就是24X36即2:3的比例,這是很典型的。120相機4.5X6近似3:5,6X6雖然是方框,但在後期製作用,仍多數裁剪為長方形近似黃金分割的比例。只要我們翻開影集看一看,就會發現,大多數的畫幅形式,都是近似這個比例。這可能是受傳統的影響,也養成了人們的審美習慣。另外,也確實因為它具有悅目的性質,所以有時人們在時間中並非注意到這個比例,而特意去運用它,但往往就不自覺中,進入了這個法則之中。這也說明了,黃金分割的本身就存在有美的性質。在攝影實踐中,運用黃金分割法則,主要表象在黃金分割點、線、面的運用中。黃金分割點,在全景構圖中,多是主要表現對象,或是視覺中心所處的位置,在中、近景構圖中,多是景物主要部位所處的位。在人像構圖中常常是將人的眼睛處理在近於黃金分割點的位置。黃金分割線,多用作地平線、水平線、天際線所處的位置。

《夢幻曲》是一首帶再現三段曲式,由A、B和A′三段構成。每段又由等長的兩個4小節樂句構成。全曲共分6句,24小節。理論計算黃金分割點應在第14小節(240.618=14.83),與全曲高潮正好吻合。有些樂曲從整體至每一個局部都合乎黃金比例,本曲的六個樂句在各自的第2小節進行負相分割(前短後長);本曲的三個部分A、B、Aˊ在各自的第二樂句第2小節正相分割(前長後短),這樣形成了樂曲從整體到每一個局部多層復合分割的生動局面,使樂曲的內容與形式更加完美。大、中型曲式中的奏鳴曲式、復三段曲式是一種三部性結構,其他如變奏曲、迴旋曲及某些自由曲式都存在不同程度的三部性因素。黃金比例的原則在這些大、中型樂曲中也得到不同程度的體現。一般來說,曲式規模越大,黃金分割點的位置在中部或發展部越*後,甚至推遲到再現部的開端,這樣可獲得更強烈的藝術效果。莫扎特《D大調奏鳴曲》第一樂章全長160小節,再現部位於第99小節,不偏不依恰恰落在黃金分割點上(1600.618=98.88)。據美國數學家喬巴茲統計,莫扎特的所有鋼琴奏鳴曲中有94%符合黃金分割比例,這個結果令人驚嘆。我們未必就能弄清,莫扎特是有意識地使自己的樂曲符合黃金分割呢,抑或只是一種純直覺的巧合現象。然而美國的另一位音樂家認為。"我們應當知道,創作這些不朽作品的莫扎特,也是一位喜歡數字游戲的天才。莫扎特是懂得黃金分割,並有意識地運用它的。"貝多芬《悲愴奏鳴曲》Op.13第二樂章是如歌的慢板,迴旋曲式,全曲共73小節。理論計算黃金分割點應在45小節,在43小節處形成全曲激越的高潮,並伴隨著調式、調性的轉換,高潮與黃金分割區基本吻合。肖邦的《降D大調夜曲》是三部性曲式。全曲不計前奏共76小節,理論計算黃金分割點應在46小節,再現部恰恰位於46小節,是全曲力度最強的高潮所在,真是巧奪天工。我們再舉一首大型交響音樂的範例,俄國偉大作曲家裡姆斯-柯薩科夫在他的《天方夜譚》交響組曲的第四樂章中,寫至辛巴達的航船在洶涌滔天的狂濤惡浪里,無可挽回地猛撞在有青銅騎士像的峭壁上的一剎那,在整個樂隊震耳欲聾的音浪中,樂隊敲出一記強有力的鑼聲,鑼聲延長了六小節,隨著它的音響逐漸消失,整個樂隊力度迅速下降,象徵著那艘支離破碎的航船沉入到海底深淵。在全曲最高潮也就是"黃金點"上,大鑼致命的一擊所造成的悲劇性效果懾人心魂。

黃金律歷來被染上瑰麗詭秘的色彩,被人們稱為"天然合理"的最美妙的形式比例。世界上到處都存在數的美,對於我們的眼睛,尤其是對我們學習音樂的人的耳朵來說,"美是到處都有的,不是缺乏美,而是缺少發現"。

"0.618"還始終與軍事發展有不解之緣,而且常常與戰爭不期而遇。無論是古希臘帕特農神廟的美輪,還是中國古代的兵馬俑,它們的垂直線與水平線之間的關系竟然完全符合1∶0.618的比例。成吉思汗的蒙古騎兵橫掃歐亞大陸令人驚嘆。經過研究發現,蒙古騎兵的戰 斗隊形與西方傳統的方陣大不相同,在他的五排制陣型中,重騎兵和輕騎兵為2∶3,人盔馬甲的重騎兵為2,快捷靈活的輕騎兵為3,兩者在編配上恰巧符合黃金分割律。歐洲人是最早有意識地把黃金分割律運用於宗教和藝術方面的,而在軍事上的應用是從黑火葯時期開始的。那時滑膛槍呈現出取代長矛之勢,率先將滑膛槍 兵和長矛兵對半混編的荷蘭將軍摩利士未能突破傳統陣型的羈絆,瑞典國王古斯 塔夫對這種正面強翼側弱的陣型進行調整後,使瑞典軍隊變成了當時歐洲戰鬥力最強的軍隊。他的做法是,在摩利士將軍原來的216名長矛兵與198名滑膛槍兵混 合編組的基礎上,再增加96名滑膛槍兵,這一改變,順應了科技發展和武器裝備 進步對戰術發展的影響規律,突出了火器在戰斗中的作用,使之跨越了冷熱兵器時代的分水嶺。198+96名滑膛槍兵與216名長矛兵之比,讓我們又一次看到了黃金 分割律的神奇作用。1812年6月,拿破崙進攻俄國;9月,他在博羅金諾戰役後進入莫斯科,這時的拿破崙並未意識到天才和運氣正從他身上一點一點地消失,他一生事業的頂峰 和轉折點正同時到來。一個月後,法軍便在大雪紛飛中撤離莫斯科,三個月的勝 利進軍加上兩個月的盛極而衰,從時間軸線上看,拿破崙腳下正好踩在了黃金分割線上。

130年後的另一個6月,納粹德國啟動了針對蘇聯的"巴巴羅薩"計劃,在長 達兩年多的時間里,德軍一直保持進攻勢頭,直到1943年8月,"城堡"行動結束,德軍從此轉攻為守,再也沒有能對蘇軍發起一次戰役規模的進攻行動。被所有 戰史學家公認為蘇聯衛國戰爭轉折點的斯大林格勒戰役,就發生在戰爭爆發後的 第17個月,正是德軍由盛而衰的26個月時間軸線的黃金分割點.海灣戰爭中,美軍一再延長空襲時間,持續38天,直到摧毀了伊拉克在戰區內4280輛坦克中的38%、2280輛裝甲車中的32%、3100門火炮中的47%,也就是將伊 拉克軍事力量削弱到黃金分割點上後,才抽出"沙漠軍刀"砍向薩達姆,地面作戰只用100個小時就達成了戰爭目的。

透過戰爭中的一些零散戰例,依稀可見"0.618"的影子在晃動、在徘徊。如 果孤立地看待它們,好似偶然巧合,但是如果太多的偶然遵循著同一個軌跡,那 就成為規律,就特別值得人們深入研究了。

一次無意中和同學在操場上打球,順手測量了雕相牛頓的鼻子,其鼻孔間的距離和到鼻樑的比剛好接近於0.618。之後又測量了幾個人的鼻子,結果符合黃金分割點。接下來的生活中對0.618變得很敏感,經過同學的推想與實踐,我們發現了多彌樂古牌的長寬之比,蝴蝶的身體部位之比,漂亮花瓣的長寬之比也都符合這一規律。查詢了很多的相關資料例如埃及金字塔便是這一規律的最好應用。

想像一下如何讓一根很普通的細橡皮筋發出「哆來咪」的聲音?把它拉緊,固定住,撥動一下,就是「1」,然後量出其長,作一道初三幾何題——把這條「線段」進行黃金分割, 可以測出「分割」得到的兩條線段中較長的一段,約是原線段長度的0.618倍。捏住這個點,撥動較長的那段「弦」,就發出「2」;再把這段較長線進行黃金分割,就找到了「3」, 以此類推「4、5、6、7」同樣可以找到。

你從電視中見過碧水輕流的安大略湖畔的加拿大名城多倫多嗎?這個高樓大廈鱗次櫛比的現 代化城市中,最醒目的建築就是高聳的多倫多電視塔,它器宇軒昂,直沖雲霄。有趣的是嵌 在塔中上部的扁圓的空中樓閣,恰好位於塔身全長的0.618倍處,即在塔高的黃金分割點上。它使瘦削的電視塔顯得和諧、典雅、別具一格。多倫多電視塔被稱為「高塔之王」,這個 奇妙的「0.618」起了決定性作用。與此類似,舉世聞名的法蘭西國土上的「高塔之祖」——埃菲爾鐵塔,它的第二層平台正好坐落在塔高的黃金分割點上,給鐵塔增添了無窮的魅力。

氣勢雄偉的建築物少不了「0.618」,藝術上更是如此。舞台上,演員既不是站在正中間, 也 不會站在台邊上,而是站在舞台全長的0.618倍處,站在這一點上,觀眾看上去才愜意。我們所熟悉的米洛斯的「維納斯」、「雅典娜」女神像及「海姑娘」阿曼達等一些名垂千古的 雕像中,都可以找到「黃金比值」——0.618,因而作品達到了美的奇境。

達·芬奇的《蒙娜麗莎》、拉斐爾筆下溫和俊秀的聖母像,都有意無意地用上了這個比值。因為人體的很多部位,都遵循著黃金分割比例。人們公認的最完美的臉型——「鵝蛋」形,臉寬與臉長的比值約為0.618,如果計算一下翩翩欲仙的芭蕾演員的優美身段,可以得知,他們的腿長與身 長的比值也大約是0.618,組成了人體的美。

我國一位二胡演奏家在漫長的演奏生涯中發現 ,如果把二胡的「千斤」放在琴弦某處,音色會無與倫比的美妙。經過數學家驗證,這一點恰恰是琴弦的黃金分割點0.618!黃金比值,在創造著奇跡!�

偶然嗎?不,在人們身邊,到處都有0.618的「傑作」:人們總是把桌面、門窗等做成長方形、寬與長比值為0.618。在數學上,0.618更是大顯神通。0.618,美的比值、美的色彩、美的旋律,廣泛地體現在人們的日常生活中,與人們關系甚密。0.618,奇妙的數字!它創造了無數的美,統一著人們的審美觀。

愛開玩笑的0.618,又製造了大量的「巧合」。在整個世界中,無處不閃耀著0.618那黃金一樣熠熠的光輝!人們時時刻刻在有意無意創造著一個個的黃金分割。只要稍微留心一下便可發現它離我們的生活有多近!數學離我們很近,無時不刻地在應用著它!

我們要首先感受並體會到數學學習中的美。數學美不同於其它的美,這種美是獨特的、內在的。這種美,正如英國著名哲學家、數理邏輯學家羅素所說:「數學,如果正確地看它,不但擁有真理,而且也具有至高無上的美,正象雕刻的美,是一種冷而嚴肅的美。這種美不是投合我們天性的微弱的方面,這種美沒有繪畫或音樂那樣華麗的服飾,它可以純凈到崇高的地步,能夠達到嚴格的只有偉大的藝術能顯示的那種完滿的境界。」課堂上老師經常給我們講數學美,通過高等數學的學習,我漸漸地領略到數學美的真正含義,這種感覺是奇異的、微妙的,是可以神會而難以言傳的,數學,對我來說,是那樣的富有魅力……在生活中只要我們善於觀察,善於思考,將所學的知識與生活結合起來將會感到數學的樂趣。生活中處處都應用著數學的知識。

㈡ 你認為黃金分割點有什麼特點

黃金分割點約等於0.618:1 是指分一線段為兩部分,使得原來線段的長跟較長的那部分的比為黃金分割的點。線段上有兩個這樣的點。 利用線段上的兩黃金分割點,可作出正五角星,正五邊形。 2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對於全部之比,等於另一部分對於該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。 黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。 其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例演算法是源於我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。 因為它在造型藝術中具有美學價值,在工藝美術和日用品的長寬設計中,採用這一比值能夠引起人們的美感,在實際生活中的應用也非常廣泛,建築物中某些線段的比就科學採用了黃金分割,舞台上的報幕員並不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一側,以站在舞台長度的黃金分割點的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有採用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會看到葉子是按照黃金分割的規律排列著的。在很多科學實驗中,選取方案常用一種0.618法,即優選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗次數找到合理的西方和合適的工藝條件。正因為它在建築、文藝、工農業生產和科學實驗中有著廣泛而重要的應用,所以人們才珍貴地稱它為"黃金分割"。

㈢ 股市黃金分割法的具體演算法

這個不是股市黃金分割
黃金分割是自然現象,是根據斐波那契數列得來的
黃金分割又稱黃金律,是指事物各部分間一定的數學比例關系,即將整體一分為二,較大部分與較小部分之比等於整體與較大部分之比,其比值為1∶0.618或1.618∶1,即長段為全段的0.618。0.618被公認為最具有審美意義的比例數字。上述比例是最能引起人的美感的比例,因此被稱為黃金分割。
分析軟體上的做法
目前,絕大多數股票分析軟體上都有畫線輔助功能,黃金分割線的作圖比較簡單,畫法如下: 1. 首先是找到分析軟體的畫線功能將其點擊; 2. 在畫線工具攔中點擊黃金分割選項; 3. 如果股價正處見底回升的階段,以此低點為基點,用滑鼠左鍵點擊此低點,並按住滑鼠左鍵不放,拖動滑鼠使邊線對齊相應的高點,即回溯這一下跌波段的峰頂,松開滑鼠左鍵系統即生成向上反彈上檔壓力位的黃金分割線。例如:以2004年9月13日1259低點為基點,2004年4月1783高點為峰頂所作的黃金分割線,1259點展開的反攻恰好在黃金分割線遇阻回落。 如果股價正處於見頂回落的階段,以此高點為基點,用滑鼠左鍵點擊此高點,並按住滑鼠左鍵不放,拖動滑鼠使邊線對齊相應的低點,即回溯這一上漲波段的谷底,松開滑鼠左鍵系統即生成黃金分割線。例如:以2003年3月1529高點為基點,2003年1月1311低點為谷底所作的黃金分割線,其中1311- 1529的0.382回調位為1445點,而大盤正好在1447點企穩並展開新一輪上攻。 實際操作中還需注意:黃金分割線中最重要的兩條線為0.382、0.618,在反彈中0.382為弱勢反彈位、0.618為強勢反彈位,在回調中0.382為強勢回調位、0.618為弱勢回調位。

資料來源樂股網

㈣ 簡述現代設計理論及其方法

1現代設計理論與方法是一門基於思維科學、信息科學、系統工程、計算機技術等學科,研究產品設計規律、設計技術和工具、設計實施方法的工程技術科學。

2設計的概念,廣義概念是指對發展過程的安排,包括發展的方向、程序、細節及達到的目標。狹義概念是指將客觀需求轉化為滿足需求的技術系統(或技術過程)的活動。

3設計的含義:為了滿足人類與社會的功能要求,將預定的目標通過人們創造性思維,經過一系列規劃、分析和決策,產生載有相應的文字、數據、圖形等信息的技術文件,以取得最滿意的社會與經濟效益,這就是設計。

4設計的特徵:需求特徵、創造性特徵、程序特徵、時代特徵。

5設計的四個發展階段:直覺設計階段、經驗設計階段、半理論半經驗設計階、現代設計階

6現代設計與傳統設計的區別:

傳統設計:以經驗總結為基礎,運用力學和數學而形成的經驗、公式、圖表、設計手冊等作為設計的依據,通過經驗公式、近似系數或類比等方法進行設計。傳統設計方法基本上是一種以靜態分析、近似計算、經驗設計、手工勞動為特徵的設計方法。

現代設計:是一種基於知識的,以動態分析、精確計算、優化設計和CAD為特徵的設計方法。

7現代設計方法與傳統設計方法相比,主要完成了以下幾方面的轉變:

1)產品結構分析的定量化;2)產品工況分析的動態化;3)產品質量分析的可靠性化;4)產品設計結果的最優化;5)產品設計過程的高效化和自動化。

8現代產品設計按其創新程度可分為:開發性設計、適應性設計、變形設計三種類型。

第二章

1功能分析組合方法:求總功能(黑箱法)分功能求解方法(調查分析法、創造性方法、設計目錄法)原理解組合(形態分析法)

第三章

1創造技法:(一)集體激智法:(專題會議法,德爾菲法,635法)通過多人的集體討論和書面交流,互相啟迪,並發靈感,進而引起創造性思維的連鎖反應,形成綜合創新思路的一種創新技法。(二)提問追溯法:(奧斯本提問法,阿諾爾特提問法,5W-1H提問法)是通過對問題進行分析和推理來擴展思路,或將復雜的問題加以分解,找到各種影響因素,從而扎到問題的解決方案的一種創造性技法。(三)聯想類比法:(聯想發明發,類比發明發,仿生法,綜攝法)通過啟發、聯想、類比、綜合等手段,創造出新的想法,這種創造技法就稱聯想類比法(四)組合創新法:(性能組合,原理組合,功能組合,結構組合)利用事物間的內在聯系,用已有的知識和現有的成果進行新的組合。從而產生新的方案。

第四章

1優化設計的數學模型三要素:設計變數、目標函數和約束條件

設計變數X=[]目標函數

約束條件根據形式不同分為不等式約束和等式約束根據性質分為邊界約束(是設計變數的約束)和性能約束(是對原料工時約束)

2數值迭代公式(可行性)且滿足(適用性)

3一維優化方法:直接法(斐波那契法和黃金分割法)間接法(牛頓法和二次插值法)

無約束優化方法:間接(梯度法、牛頓法、變尺度法、共軛方向法、共軛梯度法)。直接法:坐標輪換法、鮑威爾法。

常用的約束優化方法:(直接法)復合形法、可行方向法,(間接法)拉格朗日乘子法和懲罰函數法

4黃金分割法的演算法原理:黃金分割法亦稱0.618法。它是通過對黃金分割點函數值的計算和比較,不斷縮小初始區間得到極小點的一維搜索演算法。黃金分割法的特點每次區間縮小的比率都是相等的為0.618.

5二次插值法的演算法原理:二次插值法又稱拋物線法,是多項式逼近法的一種,它是利用目標函數在單峰區間的兩個端點和其間一點(3個點),構成一個與目標函數相接近的二次插值多項式,以該多項式的極小點作為新的中間插入點,進行區間縮小的一維搜索演算法。

6梯度法的基本思想:以迭代點的負梯度方向作為每次迭代的搜索方向,直至找到極小點。

㈤ 粒子群對比黃金分割法的優點

簡單,效率高。
1、粒子群沒有許多參數需要調整,簡單容易實現,演算法步驟較為簡單,黃金分割法操作步驟復雜。
2、粒子群效率高,適合於實值型處理,黃金分割法適用於梯度信息計算。

㈥ 黃金分割的數字特性分別有哪些

黃金分割率的最基本公式,是將1分割為0.618和0.382,它們有如下一些特點:

(1)數列中任一數字都是由前兩個數字之和構成。(2)前一數字與後一數字之比例,趨近於一固定常數,即0.618。(3)後一數字與前一數字之比例,趨近於1.618。(4)1.618與0.618互為倒數,其乘積則約等於1。(5)任一數字如與後兩數字相比,其值趨近於2.618;如與前兩數字相比,其值則趨近於0.382。

理順下來,上列奇異數字組合除能反映黃金分割的兩個基本比值0.618和0.382以外,尚存在下列兩組神秘比值。即:
(1) 0.191、0.382、0.5、0.618、0.809
(2)1、1.382、1.5、1.618、2、2.382、2.618

在股價預測中,根據該兩組黃金比有兩種黃金分割分析方法。

第一種方法:以股價近期走勢中重要的峰位或底位,即重要的高點或低點為計算測量未來走勢的基礎,當股價上漲時,以底位股價為基數,跌幅在達到某一黃金比時較可能受到支撐。當行情接近尾聲,股價發生急升或急跌後,其漲跌幅達到某一重要黃金比時,則可能發生轉勢。第二種方法:行情發生轉勢後,無論是止跌轉升的反轉抑或止升轉跌的反轉,以近期走勢中重要的峰位和底位之間的漲額作為計量的基數,將原漲跌幅按0.191、0.382、0.5、0.618、0.809分割為五個黃金點。股價在後轉後的走勢將有可能在這些黃金點上遇到暫時的阻力或支撐。

舉例:當下跌行情結束前,某股的最低價10元,那麼,股價反轉上升時,投資人可以預先計算出各種不同的反壓價位,也主不是10×(1+19.1%)=11.9元,10×(1+38.2%)=13.8,1×(1+61.8%)=16.2元,10×(1+80.9%)=18.1元,10×(1+100%)=20元,10+(1+119.1%)=21.9元,然後,再依照實際股價變動情形做斟酌。

反之上升行情結束前,某股最高價為30元,那麼,股價反轉下跌時,投資人也可以計算出各種不同的持價位,也就是30×(1-19.1%)=24.3元,30×(1-38.2%)=18.5元,30×(1-61.8%)=11.5元,30×(1-80.9%)=5.7元。然後,依照實際變動情形做斟酌。

黃金分割率的神秘數字由於沒有理論作為依據,所以有人批評是迷信,是巧合,但自然界的確充滿一些奇妙的巧合,一直難以說出道理。

黃金分割率為艾略特所創的波浪理論所套用,成為世界聞名的波浪的骨幹,廣泛地為投資人士所採用。神秘數字是否真的只是巧合呢?還是大自然一切生態都可以用神秘數字解釋呢?這個問題只能見仁見智。但黃金分割率在股市上無人不知,無人不用,作為一個投資者不能不此研究,只是不能太過執著而已。

㈦ 黃金分割法 0.618 0.191 0.809 0.109 這些數的原始演算法

黃金分割〔Golden Section〕是一種數學上的比例關系。黃金分割具有嚴格的比例性、藝術性、和諧性,蘊藏著豐富的美學價值。應用時一般取0.618 ,就像圓周率在應用時取3.14一樣。

發現歷史
由於公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯學派研究過正五邊形和正十邊形的作圖,因此現代數學家們推斷當時畢達哥拉斯學派已經觸及甚至掌握了黃金分割。

公元前4世紀,古希臘數學家歐多克索斯第一個系統研究了這一問題,並建立起比例理論。

公元前300年前後歐幾里得撰寫《幾何原本》時吸收了歐多克索斯的研究成果,進一步系統論述了黃金分割,成為最早的有關黃金分割的論著。

中世紀後,黃金分割被披上神秘的外衣,義大利數家帕喬利稱中末比為神聖比例,並專門為此著書立說。德國天文學家開普勒稱黃金分割為神聖分割。

到19世紀黃金分割這一名稱才逐漸通行。黃金分割數有許多有趣的性質,人類對它的實際應用也很廣泛。最著名的例子是優選學中的黃金分割法或0.618法,是由美國數學家基弗於1953年首先提出的,70年代在中國推廣。

|..........a...........|

+-------------+--------+ -
| | | .
| | | .
| B | A | b
| | | .
| | | .
| | | .
+-------------+--------+ -

|......b......|..a-b...|
通常用希臘字母 表示這個值。

黃金分割奇妙之處,在於其比例與其倒數是一樣的。例如:1.618的倒數是0.618,而1.618:1與1:0.618是一樣的。
確切值為根號5+1/2
黃金分割率是由何而來的?先讓我們看一組奇異數字的序列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,……這組數字序列被稱為費波納次級數,它具有如下一些特點:

(1)相連的兩個數字之和等於它們之後的數字。如1+1=2,2+3=5,……

(2)除最初兩項猓�扛鍪�直黃淝暗詼�釷�殖��濤?,而余數等於除數之前的一項數字。如:8÷3=2餘2,13÷5=2餘3。

(3)除最前面的4項外,每個數字與其後項數字之比近似等於0.618。如:13÷21≈0.618,21÷34≈0.618。

(4)除前4項外,每個數字與其前項數字之比近似等於1.618。如:13÷8≈1.618,21÷13≈1.618

(5)除前面的4項外,每個數字與其前第二項數字之比近似等於2.618,與其後第二項數字之比近似等於0.382。如:13÷5≈2.618,13÷34≈0.382。

(6)上述(3)(4)中的0.618與1.618相乘,將返回級數原點1。這組數字也被稱為神秘數字,而0.618和0.382就叫做黃金分割率。

另外,上述奇異數字組合除能反映黃金分割的兩個基本比值0.618和0.382外,還存在下列兩組神秘比值,即:

(1)0.191,0.382,0.5,0.618,0.809

(2)1,1.382,1.5,1.618,2,2.382,2.618……

黃金分割率作為一種技術指標在股價預測中應用的方法是這樣的:我們以股價近期走勢中重要的峰位或底位即重要的高點或低點為估測走勢的基礎,當股價上漲時,取底位股價作基數,其漲幅在接近黃金分割率,如0.382或0.618時,比較容易遇到阻力;當股價下跌時,則取峰位股價作基數,其跌幅在達到某一黃金分割率時,比較容易受到支撐。當行情接近尾聲,股價發生急升或急跌後其漲跌幅達到某一重要黃金比時,情況可能發生轉勢。而當行情轉勢後,無論是止跌轉升還是止升轉跌,已近期走勢中近期的峰位和底位之間的漲跌差額作為計量基數,將原漲跌幅按0.191,0.382,0.5,0.618,0.809分割完5個黃金點,股價在反轉後的走勢後將有可能在這些黃金點上遇到暫時的阻力或支撐。

由於黃金分割率所包含的某些特殊意義並沒有系統理論作為依據,所以帶有些神秘色彩。有人認為那純粹是種巧合,不該密性它。不過大量的事實表明,黃金分割率符合一定的統計規律。黃金分割率還被艾略特波浪理論套用,成為被投資者廣泛採用的世界聞名的波浪理論典範。

㈧ 什麼叫做黃金分割法構圖

黃金分割構圖,就是最好的,最適合構圖比例,也最適合人視覺適應和舒適角度的。分割就是把一張照片按10份來分割,然後找到最佳的分割點。

黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

原理

連接該矩形左上角和右下角作對角線,然後從右上角向Y』點(黃金分割點)作一線段交於對角線,這樣就把矩形分成了三個不同的部分。在理論上已經完成了黃金分割,下一步就可以將你所要拍攝的景物大致按照這三個區域去安排,也可以將示意圖翻轉180度或旋轉90度來進行對照 。

以上內容參考:網路-黃金分割構圖法

㈨ 黃金分割法有什麼優缺點(機械優化設計)

優點:可以通過最少的試驗次數,找到「最佳點」。節省時間、人力財力和物力。
缺點:同理論分析和數字化模擬相比較,畢竟還需要經過多試驗來查找「最佳點」,要消耗時間,以及人、財、物。

㈩ 黃金分割法是什麼意思

黃金分割點
(golden section ratio)
在分割時.在長度為全長的約0.618處進行分割.就叫作黃金分割.這個分割點就叫做黃金分割點

把一條線段分割為兩部分,使其中一部分與全長之比等於另一部分與這部分之比。其比值是一個無理數,用分數表示為√5-1/2,取其前三位數字的近似值是0.618。由於按此比例設計的造型十分美麗,因此稱為黃金分割,也稱為中外比。這是一個十分有趣的數字,我們以0.618來近似表示,通過簡單的計算就可以發現:

1/0.618=1.618

(1-0.618)/0.618=0.618

這個數值的作用不僅僅體現在諸如繪畫、雕塑、音樂、建築等藝術領域,而且在管理、工程設計等方面也有著不可忽視的作用。

讓我們首先從一個數列開始,它的前面幾個數是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…..這個數列的名字叫做"菲波那契數列",這些數被稱為"菲波那契數"。特點是即除前兩個數(數值為1)之外,每個數都是它前面兩個數之和。

菲波那契數列與黃金分割有什麼關系呢?經研究發現,相鄰兩個菲波那契數的比值是隨序號的增加而逐漸趨於黃金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→0.618…。由於菲波那契數都是整數,兩個整數相除之商是有理數,所以只是逐漸逼近黃金分割比這個無理數。但是當我們繼續計算出後面更大的菲波那契數時,就會發現相鄰兩數之比確實是非常接近黃金分割比的。

一個很能說明問題的例子是五角星/正五邊形。五角星是非常美麗的,我們的國旗上就有五顆,還有不少國家的國旗也用五角星,這是為什麼?因為在五角星中可以找到的所有線段之間的長度關系都是符合黃金分割比的。正五邊形對角線連滿後出現的所有三角形,都是黃金分割三角形。

由於五角星的頂角是36度,這樣也可以得出黃金分割的數值為2Sin18度。

黃金分割點約等於0.618:1

是指把一線段分為兩部分,使得原來線段的長跟較長的那部分的比為黃金分割的點。線段上有兩個這樣的點。

利用線段上的兩黃金分割點,可作出正五角星,正五邊形。

2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對於全部之比,等於另一部分對於該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波那契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。

黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例演算法是源於我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。

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