经典-智能优化方法课件PPT-东北大学+王俊伟.pptVIP

智能优化方法

AI-BasedOptimizationMethods;课程进度;课程进度;教材;第一章 导言;第一章导言;

人类的一切活动都是认识世界和改造世界的过程

即：认识世界→ 改造世界

↓ ↓

(建模)(优化)

;

一切学科都是建模与优化在某个特定领域中的应用

概念模型(定性)→结构模型(图)→

→数学模型→智能模型

;最优化理论的开展

极值理论；

运筹学的兴起(OperationResearch)；

数学规划：线性规划(LP)；非线性规划(NLP)；动态规划(PP)；马尔托夫规划(MDP)；排队轮；决策论；存储论。

最优化理论在国民经济中的广泛应用 ;

如下面框图所示

选一个初始解

LP:大M，二阶段法

NLP:任意点或一个内点 ;

停止判据——停止规那么最优性检验

LP:检验数

当∏≥0时有可能减小

NLP:;

向改进方向移动——改进解

LP:转轴变换(进基、退基)

NLP:向负梯度方向移动(共轭梯度方向、牛顿方向) ;停机;

对问题中目标函数、约束函数有很高的要求——有显式表达，线性、连续、可微，且高阶可微;

2. 只从一个初始点出发，难以进行并行、网络计算，难以提高计算效率；

;

最优性到达的条件太苛刻——问题的函数为凸，可行域为凸；

在非双凸条件下，没有跳出局部最优解的能力。 ;对问题的描述要宽松(目标和约束函数)——

可以用一段程序来描述(程序中带判断、循环)，函数可以非连续、非凸、非可微、非显式；

并不苛求最优解——通常满意解、理想解就可以了；;计算快速、高效,可随时终止(根据时间定解的质量)；

能够处理数据、信息的不确定性(如数据的模糊性，事件的随机性)。;1975年holland提出遗传算法

(GeneticAlgorithm)

1977年Glouer提出禁忌有哪些信誉好的足球投注网站算法

(TabnSearch) ;1982年Kirkpatrick提出模拟退火算法

(SimulatedAnnealing)

人工神经元网络

1995年Dorigo提出蚁群算法

(AntColonyOptimization);1995年KennedyEherhart提出粒子群优化(ParticleSwarmOptimization)

其它

文化算法(CulturalAlgorithm)

人工生命算法(Artificial-LifeAlgorithm);我们统称以上算法为人工生命计算

(ArtificialLifeComputation)

人工生命计算+模糊逻辑(FuzzyLogic)=

软计算(SoftComputation)

人工生命计算+进化编程=

进化算法(Evolutionarycomputation);应用前景十分广阔——国民经济的各个领域

局限性——不能保证最优解，理论上不完备;研究方向及本卷须知

以应用为主，扩大面向新问题的应用；不要刻意做理论研究，假设碰上也不拒绝;

算法改进表现在以下几个方面：问题的描述、编码方法、算法构造及可行性修复策略;

要进行大量的上机计算；;算例的选取，以下算例的说服力降序排列：网上的测试用例、文献中的例子、实际例子、随机产生的例子、自己编的例子;

如何检验算法的好坏：比较计算速度、可解规模、(从不同的随机种子出发)达优率。;第二章 伪随机数的产生;第二章伪随机数的产生;在GA,SA,TS中都要用到；

在计算机中的固有伪随机数发生器只有U(0,1) 且可重复性不好，没有其他分布；

自己设计的发生器，可控型好、可重复性好，便于仿真比较。;乘同余法的计算公式

可产生随机数序列。

问题：怎样设定和可以使随机数序列最长？ ;乘同余法的方法：

假设的整数，当{x}满足以下条件时，可以到达最大周期(序列长度)

为3(Mod8)或5(Mod8)的数；

为奇数，一般取为1。;乘同余法举例说明：

==16

=3=1,3,9,11,1,3,9,11

=5=1,5,9,13,1,5,9,13

=3=2,6,2,6…

可得整数序列，要想获得U(0,1)，见下面;

产