模擬退火算法的動(dòng)力系統(tǒng)模型及收斂性分析
發(fā)布時(shí)間:2022-08-06 19:06
模擬退火算法是經(jīng)典的擬物類自然計(jì)算方法,其算法設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究取得了豐碩的成果,模擬退火策略也廣泛地融入到現(xiàn)代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收斂性分析等理論研究主要是基于隨機(jī)過(guò)程中的馬爾科夫鏈理論,獲得了依概率意義的收斂性定理.由于物理和數(shù)學(xué)已經(jīng)積淀了深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的分析工具,可以用來(lái)進(jìn)行隨機(jī)啟發(fā)式算法的理論分析和設(shè)計(jì).該文試圖運(yùn)用動(dòng)力系統(tǒng)理論分析模擬退火算法的運(yùn)行機(jī)理和收斂性,將算法搜索最優(yōu)解的過(guò)程比擬為質(zhì)點(diǎn)作彈性運(yùn)動(dòng),算法運(yùn)行過(guò)程中函數(shù)值的變化就是質(zhì)點(diǎn)在作簡(jiǎn)諧振動(dòng)或阻尼振動(dòng),建立其常微分方程動(dòng)力系統(tǒng)模型.運(yùn)用常微分方程的定性理論對(duì)該動(dòng)力系統(tǒng)模型進(jìn)行求解和分析,證明了模擬退火算法前、中期的局部收斂性和后期的全局收斂性,對(duì)其運(yùn)行機(jī)理給出了合理的理論解釋.同時(shí),基于建立的動(dòng)力系統(tǒng)模型,分析了算法衰減因子與收斂速度的關(guān)系,得到了模擬退火算法收斂速度的估計(jì).在此基礎(chǔ)之上,提出了一個(gè)模擬退火回火算法的改進(jìn)策略,一個(gè)簡(jiǎn)單易行的回火時(shí)刻判據(jù),當(dāng)彈性系數(shù)趨于很小的值時(shí),即可以當(dāng)作回火時(shí)刻.選取幾個(gè)典型的測(cè)試問(wèn)題,運(yùn)用基本的模擬退火算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.首先,實(shí)驗(yàn)表明數(shù)值收斂曲線與理論分析...
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]布朗運(yùn)動(dòng)模擬退火算法[J]. 傅文淵,凌朝東. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]基于關(guān)系模型的進(jìn)化算法收斂性分析與對(duì)比[J]. 黃翰,林智勇,郝志峰,張宇山,李學(xué)強(qiáng). 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]一類連續(xù)函數(shù)模擬退火算法及其收斂性分析[J]. 靳利霞,唐煥文,李斌,計(jì)明軍,朱訓(xùn)芝. 計(jì)算數(shù)學(xué). 2005(01)
[4]模擬退火算法綜述[J]. 謝云. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 1998(05)
本文編號(hào):3670198
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]布朗運(yùn)動(dòng)模擬退火算法[J]. 傅文淵,凌朝東. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]基于關(guān)系模型的進(jìn)化算法收斂性分析與對(duì)比[J]. 黃翰,林智勇,郝志峰,張宇山,李學(xué)強(qiáng). 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2011(05)
[3]一類連續(xù)函數(shù)模擬退火算法及其收斂性分析[J]. 靳利霞,唐煥文,李斌,計(jì)明軍,朱訓(xùn)芝. 計(jì)算數(shù)學(xué). 2005(01)
[4]模擬退火算法綜述[J]. 謝云. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 1998(05)
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