模拟退火算法模型建立表达式
时间: 2024-09-08 21:01:38 浏览: 79
数学建模-一种高效的模拟退火全局优化算法.zip
模拟退火算法是一种通用概率算法,用来在一个大的搜寻空间内寻找足够好的解,其名字来源于固体退火的原理。在固体退火过程中,物质会随着温度的降低逐渐达到稳定的晶体结构,类似地,在模拟退火算法中,系统通过模拟加热后再慢慢冷却的过程来寻找问题的最优解。
模拟退火算法的建立表达式主要包括以下几个关键部分:
1. 目标函数:定义了问题的解的质量,也就是我们需要优化的函数。在实际应用中,目标函数是我们需要最大或最小化函数。
2. 温度控制方案:通常使用一个冷却表来控制温度下降的速率,这个冷却表可以是指数衰减、线性衰减或其他形式。温度的初始值较高,随着时间逐步降低,模拟退火过程中的“退火”。
3. 接受准则:决定一个较差解是否被接受。通常使用Metropolis准则,即新的解被接受的概率与新旧解的质量差和当前温度有关。如果新的解更好,它总是被接受。如果新的解更差,它也可以以一定的概率被接受,这个概率随着温度的降低而减少。
4. 冷却调度:确定如何逐渐降低温度。冷却调度可以是固定的,也可以是动态调整的。
模拟退火算法的标准迭代过程可以表示为以下伪代码:
```
初始化
设定初始温度T和终止温度T_min
设定初始解S和初始目标函数值f(S)
while T > T_min:
选择一个邻域解S',计算目标函数值f(S')
计算Δf = f(S') - f(S)
if Δf < 0 or random(0,1) < exp(-Δf/T):
S = S'
f(S) = f(S')
T = next_temperature(T)
返回最佳解S
```
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