自然計算ppt課件(已改無錯字)
2023-02-15 09:01:52 本頁面
【正文】 置為該粒子的位置，更新個體極值。如果所有粒子的個體極值中最好的好于當(dāng)前的全局極值，則將 gbest設(shè) 置為該粒子的位置，記錄該粒子的序號，且更新全局極值 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 初始化粒子以及粒子速度 粒子適應(yīng)度檢測 粒子速度、位置更新 Present優(yōu)于 pbest? pbest=Present Present優(yōu)于 gbest? gbest=Present 算法的收斂準(zhǔn)則滿足？ 輸出 gbest 否 否 否 是 是 是 在每一次迭代中 ,粒子通過跟蹤兩個“ 極值 ” 來更新自己 ，它們分別是個體極值點 （ pbest）和 全局極值點(gbest）。 速度更新方程為： vidk+1=vidk+c1rand1k(pbestidk xidk)+c2rand2k(gbestdkxidk）其中， 加速常數(shù) c1和 c2代表將每個微粒推向 pbest和 gbest位置的 統(tǒng)計加速項的權(quán)重 ； 通常， c1和 c2為常數(shù)時可以得到較好的解 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 初始化粒子以及粒子速度 粒子適應(yīng)度檢測 粒子速度、位置更新 Present優(yōu)于 pbest? pbest=Present Present優(yōu)于 gbest? gbest=Present 算法的收斂準(zhǔn)則滿足？ 輸出 gbest 否 否 否 是 是 是 位置更新方程為： xidk+1=xidk+ vidk+1 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 初始化粒子以及粒子速度 粒子適應(yīng)度檢測 粒子速度、位置更新 Present優(yōu)于 pbest? pbest=Present Present優(yōu)于 gbest? gbest=Present 算法的收斂準(zhǔn)則滿足？ 輸出 gbest 否 否 否 是 是 是 檢 驗是否符合結(jié)束條件：如果當(dāng)前的迭代次數(shù)達到了預(yù)先設(shè)定的最大次數(shù)(或達到最小錯誤要求 ),則停止迭代 ,輸出最優(yōu)解 ； 否則轉(zhuǎn) 到對 粒子的適應(yīng)度值 的 計算 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 初始化粒子以及粒子速度 粒子適應(yīng)度檢測 粒子速度、位置更新 Present優(yōu)于 pbest? pbest=Present Present優(yōu)于 gbest? gbest=Present 算法的收斂準(zhǔn)則滿足？ 輸出 gbest 否 否 否 是 是 是 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 應(yīng)用情況 ? 數(shù)值優(yōu)化 ? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練 ? 模糊系統(tǒng)控制 ? 人工生命 ? 在一些實際應(yīng)用領(lǐng)域的進展 ： 對醫(yī)學(xué)中震顫行為的分析 、 模糊控制器的設(shè)計、車間任務(wù)調(diào)度、實時機器人路徑規(guī)劃、圖像分割、 EEG信號模擬、語音識別、燒傷診斷以及探測移動目標(biāo)等 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 模擬退火算法 （ Simulated Annealing Algorithm） ? 1953年， Metroplis ? Inspired: 固體退火原理 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 固體退火 ? 將固體加溫至充分高，再讓其徐徐冷 卻 ? 加溫時，固體內(nèi)部粒子隨溫升變?yōu)?無序狀，內(nèi)能增大 ? 徐徐冷卻時粒子漸趨 有序 ，在每個溫度都達到 平衡態(tài) ? 在常溫時達到 基態(tài) ，內(nèi)能減為最小 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 模擬退火 ? 算法開始時，設(shè)置較高的初溫 ? 較高概率移向 nonoptimal ? 隨著溫度不斷降低，算法終止于能量最低點 )e xp (TkEE ol dne w???E— 系統(tǒng)能量； T— 溫度； k— Boltzmann常數(shù) 合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 算法步驟： (1)初始化 ：初溫 T(充分大 )，初始解 S， 迭代次數(shù) L (2) 對 k=1…… L做第 (3)至第 6步 (3) 產(chǎn)生新解 (4) 計算增量 (5) 若 則接受 作為 新的當(dāng)前解 ； 否則以 概率 接受 其 作為新的當(dāng)前解 (6) 滿足 終止條件 則輸出當(dāng)前解作為最優(yōu)解，結(jié)束程序 (7) T逐漸減少，且 T趨于 0，轉(zhuǎn)第 2步 39。S)()( 39。39。 SCSCt ???039。 ?? t 39。S合肥工業(yè)大學(xué) 計算機與信息學(xué)院 圖像信息處理研究室 Tel:2901393 Email: 應(yīng)用 ? 組合優(yōu)化 (TSP) ? 最大截問題 (Max Cut Problem) ? 01背包問題 (Zero One Knapsack Pro
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