若干优化算法的运行分析比较.pdfVIP

收稿日期：2005 02 03 第 23 卷 第 3 期 计 算 机 仿 真 2006 年 3 月 文章编号：1006 9348（2006）03 0149 05 若干优化算法的运行分析比较 王静，蒋珉 （东南大学自动化研究所，江苏 南京 210096） 摘要：研究了若干优化算法在连续空间寻优问题中的应用。通过对标准寻优问题的寻优结果，分析并比较了优化算法的运 行效果。考察的性能指标主要有寻优偏差、寻优次数等，分析比较方法采用平均分析法和最优最差分析方法等。文中涉及 到的优化算法有遗传算法、模拟退火法、禁忌有哪些信誉好的足球投注网站法、单纯形法和蚁群算法。实验结果表明，单纯形法受解空间的维数以及 寻优问题类型的影响较大，而遗传算法、模拟退火法、禁忌有哪些信誉好的足球投注网站法和蚁群算法对各个标准寻优问题则各有所长。对于工程中 的实际寻优模型，可将其与标准寻优问题相对照以选择较适合的算法。 关键词：函数优化；遗传算法；模拟退火法；禁忌有哪些信誉好的足球投注网站法；单纯形法；蚁群算法 中图分类号：TM622；TM732 文献标识码：A Comparison of Operational Behavior for Several Optimization Algorithms WANG Jing，JIANG Min （Research Institute of Automation，Southeast University，Nanjing Jiangsu 210096，China） ABSTRACT：The appiication of severai optimization aigorithms in continuous function optimization is studied. Based on the operationai resuits for some standard optimization probiems，the effects of the optimization aigorithms are com pared. The guide iines considered are dispersion of objective function vaiue and searching times，and the average an aiyticai method and the worst best anaiyticai method are used. Genetic Aigorithm，Simuiated Anneaiing，Tabu Search，Simpiex Aigorithm，Ant System Aigorithm are inciuded. Experiment resuits show that Simpiex Aigorithm is more sensitive to the dimension of the probiems，whiie the others are fit for certain modeis，comparativeiy. As to the naturai optimization modeis in engineering，it is suggested to choose suited aigorithms comparing to the standard prob iems. KEYWORDS：Function optimization；Genetic aigorithm；Simuiated anneaiing；Tabu search；Simpiex aigorithm；Ant system aigorithm 1 引言 函数优化问题一般可归为求解一个目标函数的最小值 问题，而很多问题又可以归为某一类的寻优问题。目前普遍 认为进化类寻优算法对于高维和非线性问题有其独特的优 点［1，2］。然而对于具体工程问题，选择何种优化算法都是根 据自己的经验或者喜好，具有一定的盲目性。本文通过对各 类标准寻优问题的实验数据结果的分析，比较了各算法对不 同问题的寻优效果。目的在于在具体工程问题寻优算法的 选取中能起到参考作用。 2 标准寻优问题［2］ 1）Sphere Modei f 1 （x）= 30 i 1 x 2 i ，\ x i \ 100 （1） 其中，x =（x 1 ，?，x n ）T，n 为自变量 x 的维数，下同。 最优状态和最优值为 f 1 （x ） = f 1 （0，?，0） = 0，其中 x =（x 1 ，?，x n ）T 为已知的最优状态，下同。 2）Schwefeis Probiem 2. 22 f 2 （x）= 30 i 1 \ x i \ + 30 i 1 \ x i