并行退火可以不调用退火的结果吗python代码
时间: 2024-03-22 17:37:15 浏览: 29
并行退火算法通常需要调用退火算法的结果,因为并行退火算法是一种基于多个并行运算进行的全局优化算法,需要用到每个并行运算的结果来更新全局状态。不过,如果您有其他的全局优化算法可以代替退火算法,也可以使用它们来实现并行退火算法。
以下为使用Python实现并行退火算法的示例代码,其中调用了退火算法的结果:
```python
import numpy as np
from multiprocessing import Pool
def parallel_tempering(x, f, T, n, m):
"""
:param x: 初始解
:param f: 目标函数
:param T: 初始温度
:param n: 迭代次数
:param m: 并行链数
"""
def metropolis(x, T):
"""
:param x: 当前状态
:param T: 当前温度
"""
xt = x + np.random.normal(0, 1, size=x.shape) # 产生新状态
delta = f(xt) - f(x) # 计算目标函数值差
if delta < 0: # 如果新状态更好,接受新状态
return xt
else: # 否则根据概率接受新状态
p = np.exp(-delta / T)
if np.random.rand() < p:
return xt
else:
return x
xs = [x.copy() for i in range(m)] # 初始化并行链
Ts = [T * (1.1 ** i) for i in range(m)] # 初始化并行温度
pool = Pool(m) # 初始化进程池
for i in range(n): # 迭代
xs = pool.starmap(metropolis, [(x, T) for x, T in zip(xs, Ts)]) # 并行更新状态
Ts = [T * (1.1 ** i) for i in range(m)] # 更新温度
pool.close()
pool.join()
return xs
# 示例目标函数
def f(x):
return np.sum(x ** 2)
# 示例参数设置
x0 = np.array([1, 2, 3])
T0 = 100
n_iter = 100
n_chains = 4
# 运行并行退火算法
xs = parallel_tempering(x0, f, T0, n_iter, n_chains)
# 输出结果
print(xs)
```
在这个示例代码中,`parallel_tempering`函数实现了并行退火算法,其中调用了`metropolis`函数来更新状态。`metropolis`函数中,每次迭代会产生一个新状态`xt`,然后根据概率接受或拒绝新状态,最终返回接受的状态。`parallel_tempering`函数中,使用进程池来并行运行多个链,每个链都使用相同的目标函数`f`,初始状态为`x0`,初始温度为`T0`,迭代`n_iter`次,共运行`n_chains`个并行链。最后,输出所有并行链的结果。
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