智能算法是计算智能方法的算法形式，是人工智能在智能感知、智能决策与智能规划等方面的常用技术方法。智能算法在现阶段通常表现为进化计算、群体智能、机器学习等算法及其组合，涉及范围较广。目前，智能算法的相关著作主要集中在理论、方法与仿真实验方面，较少涉及实际应用，特别是人工智能前沿领域的应用。因此，由智能算法研究中心黄翰教授主编的《智能算法理论与实践》一书立足于前沿研究成果，旨在为智能算法的实践工作者提供一本包含实际案例的参考书籍。

图1 《智能算法理论与实践》封面

内容简介：

《智能算法理论与实践》主要讲解智能算法的理论和实际应用。在理论方面，本书阐述了智能算法计算时间分析的新方法。在应用方面，本书介绍了智能算法在计算机视觉、物流规划、软件测试以及多目标优化领域的应用。本书内容详实，语言简明流畅，可以作为高等院校计算机应用技术、软件工程与人工智能等专业的高级算法课程教材，也可作为算法工程师的选读书籍。

图2 《智能算法理论与实践》目录

在计算机视觉领域，本书从图像处理与分析的底层关键技术问题——抠图入手，在数学建模、算法设计、工程应用等方面探讨了包括人脸检测、人脸识别、行人检测在内的多个启发式优化抠图算法应用实例，为计算机视觉领域的技术研发与落地提供了实用参考。

图3 智能算法研究中心启发式优化抠图算法的应用

在软件工程领域，软件测试是软件开发过程中必要但非常耗费人力的技术活动。软件测试用例自动生成技术可以大大减少软件测试在程序单元测试中的人力消耗，但实际软件程序的测试用例编码空间往往非常庞大，这将造成测试用例生成技术的计算代价较高。在第3章中，本书基于启发式优化的思想介绍了自适应评估函数和关联矩阵等智能算法策略，提出通过优化算力分配显著提高软件测试用例自动生成算法的性能，并通过雾计算、自然语言处理和区块链智能合约等实际软件工具包和公开程序进行了验证，为软件工程前沿技术的研发提供了有益参考。

图4 智能算法研究中心自主研发的软件体检系统

智能物流是人工智能与现代物流领域的研究热点。双层车辆路径问题是新时代物流体系中一个关键的优化问题，也是管理科学领域的一个公开难题。本书系统性地梳理了2E-VRP的问题背景、数学模型与研究现状，介绍了求解该问题的前沿智能算法，重点讲述了用模糊进化算法解决双层调度矛盾从而实现2E-VRP高精度求解的新技术。本书还展示了这些研究成果在城市物流规划与大型港口业务调度中的应用与相关产业化实例，可以为智能物流的管理规划与技术研发提供有效指导。

图5 智能算法求解2E-VRP的落地应用案例：物流多层调度

此外，本书还介绍了多目标优化智能算法在软件配置方面的新应用，希望能给运用多目标优化算法求解实际复杂优化问题的研究与技术人员带来启发。

最后，本书介绍了连接理论研究与应用实践的计算时间复杂度估算方法，为智能算法的应用提供了强有力的理论支持，智能算法研究中心也为智能算法的应用者提供了时间复杂度分析的实用工具。

图6 智能算法研究中心自主研发的进化算法时间复杂度估算系统

（系统网址：www.eatimecomplexity.net）

作者简介：

黄翰，男，博士，华南理工大学软件学院教授、博士生导师，国家级青年人才项目入选者，广东省杰出青年基金获得者；兼任国际学术期刊IEEE Transaction on Evolutionary Computation（IF: 16.497）、Complex & Intelligent Systems（IF: 6.700）以及IEEE Transactions on Emerging Topics in Computational Intelligence（IF: 4.851）副编、大数据与智能机器人教育部重点实验室副主任、中国仿真学会智能仿真优化与调度专委会副主任、中国工业与应用数学学会大数据与人工智能专委会副秘书长等职务；CCF杰出会员和IEEE高级会员；主持国家和省部级重大项目等10多项课题，以第一作者或通讯作者身份在IEEE TCYB、IEEE TETC、IEEE TSE、IEEE TEVC、IEEE TIP、IEEE TFS和《中国科学》等专业学术期刊发表论文80多篇，代表作入选ESI；以第一发明人授权国家发明专利36项、美国发明专利6项；以主要完成人获广东省科技进步一等奖、广东省自然科学二等奖、中国仿真学会优秀论文奖和中国图形图像学会科技进步二等奖等；长期致力于智能算法的理论、应用与产业生态的研究。

郝志峰，教授、博士生导师，汕头大学党委副书记、校长，兼任教育部大学数学教学指导委员会副主任委员、中国工业与应用数学学会大数据与人工智能专委会副主任、全国大学生数学建模竞赛组委会委员、广东省超级计算机应用产业联盟理事长。主要研究方向为：代数学及其应用、数据科学理论、人工智能、数学建模等。主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金-广东省联合基金项目等国家、省部级项目40余项，近年在TNNLS、TKDE、PR、Bioinformatics、《中国科学》等国内外重要刊物上发表高质量论文逾80篇。曾获国家优秀教学成果奖二等奖、广东省科学技术奖、广东省自然科学奖二等奖、教育部自然科学奖二等奖、广东省优秀教学成果一等奖，获第十届广东青年五四奖章、第九届广东省丁颖科技奖、国家专利奖优秀奖、“2020智慧城市先锋榜领军人物”、新世纪优秀人才支持计划、广东省“南粤优秀教师”等荣誉。

希望本书能起到抛砖引玉的作用，为从事智能算法应用的实践者提供一些参考，同时也非常欢迎同行在阅后与我们一起交流智能算法的研究与学习心得！

总编：黄翰

责任编辑：袁中锦

文字：邓淇

图片：袁中锦

校稿：何莉怡

时间：2023年1月6日