退火演算法matlab
㈠ 遺傳演算法、數值演算法、爬山演算法、模擬退火 各自的優缺點
遺傳演算法:其優點是能很好地處理約束,跳出局部最優,最終得到全局最優解。缺點是收斂速度慢,局部搜索能力弱,運行時間長,容易受到參數的影響。
模擬退火:具有局部搜索能力強、運行時間短的優點。缺點是全局搜索能力差,容易受到參數的影響。
爬山演算法:顯然爬山演算法簡單、效率高,但在處理多約束大規模問題時,往往不能得到較好的解決方案。
數值演算法:這個數值演算法的含義太寬泛了,指的是哪種數值演算法,陣列演算法與爬山演算法一樣,各有優缺點。
(1)退火演算法matlab擴展閱讀:
注意事項:
遺傳演算法的機制比較復雜,在Matlab中已經用工具箱中的命令進行了打包,通過調用可以非常方便的使用遺傳演算法。
函數GA:[x,Fval,reason]=GA(@fitnessfun,Nvars,options)x為最優解,Fval為最優值,@Fitnessness為目標函數,Nvars為自變數個數,options為其他屬性設置。系統的默認值是最小值,所以函數文檔中應該加上一個減號。
要設置選項,您需要以下函數:options=GaOptimset('PropertyName1','PropertyValue1','PropertyName2','PropertyName3','PropertyValue3'…)通過該函數,可以確定一些遺傳演算法的參數。
㈡ 請問一下遺傳演算法,模擬退火演算法和遺傳模擬退火演算法的區別,最好能有根據同一個數學問題的matalb程序源代
遺傳演算法是種群擇優,模擬退火是擇優降火,里頭的差別不大,就是生成新鏈,然後計算適應度什麼的。這兩種優化演算法都能解決TSP問題,源代碼沒有,不過matlab有工具箱可以實現吧,你再找找。
㈢ matlab全局優化與局部優化
在實際的工作和生活過程中,優化問題無處不在,比如資源如何分配效益最高,擬合問題,最小最大值問題等等。優化問題一般分為尺核局部最優和全局最優,局部最優,就是在函數值空間的一個有限區域內尋找最小值;而全局最優,是在函數值空間整個區域尋找最小值問題。
matlab中的提供的傳統優化工具箱(Optimization Tool),能實現局部最優,但要得全局最優,則要用全局最優化演算法(Global Optimization Tool),主要包括:
GlobalSearch 全局搜索和 MultiStart 多起點方法產生若干起始點,然後它們用局部求解器去找到起始點吸引盆處的最優點。
ga 遺傳演算法用一組起始點(稱為種群),通過迭代從種群中產生更好的點,只要初始種群覆蓋幾個盆,GA就能檢查幾個盆。
simulannealbnd 模擬退火完成一個隨機搜索,通常,模擬退火演算法接受一個點,只要這個點比前面那個好,它也偶而接受一個比較糟的點,目的是轉向不同的盆。
patternsearch 模式搜索演算法在接受一個點之前要看看其附近的一組點。假如附近的某些點屬於不同的盆,模式搜索演算法本質上時同時搜索若干個盆。
下面我就一些具體例子,來說明各種優化方法:
可以看出,初值x0不同,得到的結果侍孫截然不同,這說明這種求解器,能尋找局部最優,但不一定是全局最優,在起點為8時,取得全局最優。
我們換一種求解器:fminbound,這種求解器不需要給點初值。
因此全局最優的方法能夠獲取全局最優。
結果:最小二乘擬合結果誤差較大
可以陵談掘看出全局優化結果較好,誤差較小。
這種演算法的運行時間:Elapsed time is 6.139324 seconds.
使用並行計算的方式解決
結果:14 out of 100 local solver runs converged with a positive local solver exit flag.
Elapsed time is 4.358762 seconds.Sending a stop signal to all the labs ... stopped.可以看出,運行時間減少,提高了效率。
這種方法只能尋找局部最優。
現在用全局優化演算法:
㈣ 求一個模擬退火演算法優化BP神經網路的一個程序(MATLAB)
「模擬退火」演算法是源於對熱力學中退火過程的模擬,在某一給定初溫下,通過緩慢下降溫度參數,使演算法能夠在多項式時間內給出一個近似最優解。退火與冶金學上的『退火』相似,而與冶金學的淬火有很大區別,前者是溫度緩慢下降,後者是溫度迅速下降。
「模擬退火」的原理也和金屬退火的原理近似:我們將熱力學的理論套用到統計學上,將搜尋空間內每一點想像成空氣內的分子;分子的能量,就是它本身的動能;而搜尋空間內的每一點,也像空氣分子一樣帶有「能量」,以表示該點對命題的合適程度。演算法先以搜尋空間內一個任意點作起始:每一步先選擇一個「鄰居」,然後再計算從現有位置到達「鄰居」的概率。
這個演算法已經很多人做過,可以優化BP神經網路初始權值。附件是解決TSP問題的matlab代碼,可供參考。看懂了就可以自己編程與bp代碼結合。