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发表于 2014-7-26 14:20
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模拟退火算法的模型: k ~5 ]7 s8 j$ e( C
9 @5 Q8 `( b& x A2 X' ^1 `" ?' \1模拟退火算法可以分解为解空间、目标函数和初始解三部分。- I7 K. H% R) l
2模拟退火的基本思想:
% E8 ]3 x/ e% _% n- [# ^) Y" a(1) 初始化:初始温度T(充分大),初始解状态S(是算法迭代的起点),每个T值的迭代次数L
4 M* o0 S+ @# Y( X(2) 对k=1,……,L做第(3)至第6步:+ ^- | w% O6 s8 O9 U
(3) 产生新解S′
! W5 C/ Z: O4 T+ Z) G( ^9 p(4) 计算增量Δt′=C(S′)-C(S),其中C(S)为评价函数4 _2 h# _9 W( x/ a' K' L) P
(5) 若Δt′<0则接受S′作为新的当前解,否则以概率exp(-Δt′/T)接受S′作为新的当前解.& u# p: e; }; `1 W; y- k
(6) 如果满足终止条件则输出当前解作为最优解,结束程序。* |2 c+ o- I" W" S2 k# b' L
终止条件通常取为连续若干个新解都没有被接受时终止算法。
! {# B, F6 o" _0 J(7) T逐渐减少,且T->0,然后转第2步。) p M% l2 m6 y4 _6 {7 H
模拟退火算法的步骤7 E7 ^7 N; z S
% Q7 \6 {. r8 ^1 A: c3 B
模拟退火算法新解的产生和接受可分为如下四个步骤:# `+ p! m& }/ S8 Y
第一步是由一个产生函数从当前解产生一个位于解空间的新解;为便于后续的计算和接受,减少算法耗时,通常选择由当前新解经过简单地变换即可产生新解的方法,如对构成新解的全部或部分元素进行置换、互换等,注意到产生新解的变换方法决定了当前新解的邻域结构,因而对冷却进度表的选取有一定的影响。
4 l: g5 U7 q6 t R7 Y第二步是计算与新解所对应的目标函数差。因为目标函数差仅由变换部分产生,所以目标函数差的计算最好按增量计算。事实表明,对大多数应用而言,这是计算目标函数差的最快方法。- T8 J2 J; h7 i) S9 S8 P( t- X
第三步是判断新解是否被接受,判断的依据是一个接受准则,最常用的接受准则是Metropolis准则: 若Δt′<0则接受S′作为新的当前解S,否则以概率exp(-Δt′/T)接受S′作为新的当前解S。3 H6 ^1 f! V* Q
第四步是当新解被确定接受时,用新解代替当前解,这只需将当前解中对应于产生新解时的变换部分予以实现,同时修正目标函数值即可。此时,当前解实现了一次迭代。可在此基础上开始下一轮试验。而当新解被判定为舍弃时,则在原当前解的基础上继续下一轮试验。
- ^6 V3 b# B+ E3 x1 D: L模拟退火算法与初始值无关,算法求得的解与初始解状态S(是算法迭代的起点)无关;模拟退火算法具有渐近收敛性,已在理论上被证明是一种以概率l 收敛于全局最优解的全局优化算法;模拟退火算法具有并行性。 |
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