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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
' I5 v/ p, L) X3 N( `6 k$ ?9 W& `# q+ C: r
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。
4 s4 w& l0 r& v2模拟退火的基本思想:
. f/ K* @! B) U(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 ]) O; J p( G" e3 N/ o(2) 对k=1,……,L做第(3)至第6步:
( B" |& h# {& n& M(3) 产生新解S′2 \- ~* t. \! R s- u
(4) 计算增量Δt′=C(S′)-C(S),其中C(S)为评价函数! F9 Z& U8 n+ i/ Z
(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., k) U% V9 t6 w) r9 |
(6) 如果满足终止条件则输出当前解作为最优解,结束程序。
H) d& U" h5 L8 o( G+ o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。6 y0 [8 k# y: G( F
(7) T逐渐减少,且T->0,然后转第2步。! ^/ n+ _1 e8 S8 E* w
模拟退火算法的步骤
' u7 t# F& [+ g1 H: x6 \. n5 k
4 n7 o+ g: L: q& R7 g' }模拟退火算法新解的产生和接受可分为如下四个步骤:
) v& C# g6 I9 E5 L8 D4 L( |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。
8 s: f, R3 A5 g: V. s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。
. \; F- D; E& x, D: ^! C1 C7 N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。; V% G4 y: J& {4 ^) K
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 W2 y* i q! s: x1 L* d y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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