模擬退火演算法 學習反饋

2021-09-25 03:38:38 字數 872 閱讀 9326

模擬退火演算法是啟發式演算法的一種,啟發式演算法就是從對自然現象的直觀感覺或人類的工作經驗中啟發出來的演算法。有些實際問題根本就沒有最優解,或者最優解幾乎是不可能被求出來,這種情況使用啟發式演算法可以求得較優解,或者是與最優解差別不是很大的較優解,然後由於最優解是無法得知的,所以啟發式演算法也就無法描述所求解與最優解的差別。啟發式演算法所求得解無法保證可行性和最有性,這是啟發式演算法的特點。

模擬退火演算法是一種概率演算法,也就是它依概率求得最優解。退火**於冶金學的專有名詞退火。它主要是模擬這樣的一種過程:將金屬材料加熱後,再經緩慢速率冷卻,這樣粒子就可以在特定的溫度下,達到熱平衡狀態。金屬材料經過加熱後,粒子會離開原來的使內能具有區域性最小值的狀態,然後達到一種比較內能比較高的狀態,在冷卻的過程中,溫度退卻速度較慢,那麼粒子就會有更多的機會停留在使得內能更低的位置,最終達到內能更低的晶體。

演算法思想

模擬退火演算法主要的步驟:

將實際問題抽象到解空間中,解空間一般是離散的一些點。

初始化變數:包括初始溫度,特定溫度下的迭代次數,結束溫度,α

\alpha

α,隨機生成乙個初始解,初始解對演算法的結果沒有影響。

計算初始解的目標函式值,可以理解為初始解的代價

對初始解進行擾動,生成乙個新解(鄰解),計算鄰解的代價,並跟原解進行比較。

如果代價變小,則接受新解,並且代價更新為新解的代價。如果代價變大,則依據metropolis準則接受新解,這是乙個依概率接受的過程。

在特定的溫度下迴圈一定的次數。迴圈結束後進行一次降溫。

溫度不滿足結束條件時,繼續迴圈。

模擬退火演算法的核心是新解的產生和接受,幾乎在任何時候,演算法都在進行這樣的工作。也就是鄰解生成函式,接受準則。

主要元素

注意問題!(

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