退火算法:优化问题的通用解法

退火算法(Simulated Annealing)是利用物理中物质退火过程中的一些模拟行为进行优化的方法,是一种通用的、概率性的搜索算法。

退火算法最初的目的是模拟物理中金属加热后的退火过程,通过一定的规则来模拟这个物理过程来达到优化问题的目的。

退火算法常被用于优化问题中,例如旅行商问题、装箱问题等。相对于一些传统的搜索算法,如贪心算法、动态规划等,退火算法具有更好的全局搜索能力,可以避免陷入局部最优解的情况。

退火算法的实现分为以下几个步骤:

  • 1. 设定它的初始值。初始温度要足够高,并且在搜索过程中需要不断修改。
  • 2. 称为状态的解决方案进行改变。
  • 3. 每次生成的后继状态,计算一个‘能量’或‘代价’函数。
  • 4. 以一定的概率接受‘更差’的解决方案,以避免停在局部最优解而不能到达全局最优解。
  • 5. 逐渐降低“温度”,温度越低接受劣解的概率越小,随着温度的降低,漫步的范围也会逐渐缩小。 按照一定的规则不断迭代搜索,直到达到最终解或达到设置的迭代次数。

总的来说,退火算法在解决优化问题时有着广泛的应用场景。

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