现代优化算法--课件培训资料.ppt

现代优化算法;目录; Part 1 概论 主要是说明现代优化算法的重要性。;现代优化算法 ;数学建模竞赛中的算法(1);96B 节水洗衣机：非线性规划 97A 零件参数设计：微积分、非线性规划、随机模拟 97B 截断切割：组合优化、几何变换、枚举、蒙特卡罗、递归、最短路 98A 投资收益与风险：线性规划、非线性规划 98B 灾情巡视：最小生成树、Hamilton圈、旅行商问题 99A 自动化车床：积分、概率分布、随机模拟、分布拟合度检验;99B 钻井布局：几何变换、枚举、最大完全子图、混合整数规划 00A DNA分类：神经网络、最小二乘拟合、统计分类 00B 管道订购：最短路、二次规划 01A 血管的三维重建：数据挖掘、曲面重建与拟合 01B 公交车调度：非线性规划 02A 车灯光源优化设计：最优化 02B 彩票中的数学：概率与优化;98 年美国赛A 题 生物组织切片的三维插值处理 94 年A 题逢山开路 山体海拔高度的插值计算;98年B 题 用很多不等式完全可以把问题刻画清楚;98 年B 题、00年B 题、95 年锁具装箱等问题体现了图论问题的重要性。;92 年B 题用分枝定界法 97 年B 题是典型的动态规划问题 98 年B 题体现了分治算法;97年A 题用模拟退火算法 00年B 题用神经网络分类算法 01年B 题这种难题也可以使用神经网络 美国89年A 题也和BP 算法有关系 美国03年B 题伽马刀问题也是目前研究的课题，目前算法最佳的是遗传算法。;97 年A 题、99 年B 题都可以用网格法有哪些信誉好的足球投注网站; 很多问题都是实际来的，数据可以是连续的，而计 算机只能处理离散的数据，因此需要将连续问题进行 离散化处理后再用计算机求解。比如差分代替微分、 求和代替积分等思想都是把连续问题离散化的常用方 法。; 数值分析研究各种求解数学问题的数值计算方法， 特别是适合于计算机实现方法与算法。;01年A 题中需要你会读BMP 图象 98年美国A 题需要你知道三维插值计算 03年B 题要求更高，不但需要编程计算还要进行处理;优化模型 ;最优化问题(Optimization Problem);待解决的问题 连续性问题，以微积分为基础，规模较小 传统的优化方法 理论上的准确与完美，主要方法：线性与非线性规划、动态规划、多目标规划、整数规划等；排队论、库存论、对策论、决策论等。 传统的评价方法 算法收敛性、收敛速度;现代优化算法;待解决的问题 离散性、连续的、不确定性、大规模 现代的优化方法 启发式算法（heuristic algorithm） 追求满意（近似解） 实用性强（解决实际工程问题） 现代的评价方法 算法复杂性;现代优化算法的特点;全局优化;现代优化算法;常用的现代优化算法 ;有哪些信誉好的足球投注网站示例：三个孩子的年龄(1);三个孩子的年龄(2);三个孩子的年龄(3);三个孩子的年龄(4);典型问题——旅行商问题（Traveling salesman problem, TSP） ;典型问题——旅行商问题; Part 2 模拟退火法;模拟退火算法及模型 ; 什么是退火： 退火是指将固体加热到足够高的温度，使分子呈随机排列状态，然后逐步降温使之冷却，最后分子以低能状态排列，固体达到某种稳定状态。 ;模拟退火算法及模型 ;模拟退火算法及模型 ;模拟退火算法及模型 ;智能优化计算;模拟退火算法及模型 ;模拟退火算法及模型 ;模拟退火算法及模型 ;组合优化与物理退火的相似性;SA算法描述;案例讲解;问题分析;算法描述(解空间与目标函数);算法描述;算法描述;案例讲解;模拟退火算法及模型 ;模拟退火算法及模型 ;3.3 模拟退火算法关键参数和操作的设计;模拟退火算法关键参数和操作的设计;模拟退火算法关键参数和操作的设计;模拟退火算法关键参数和操作的设计;模拟退火算法关键参数和操作的设计;模拟退火算法关键参数和操作的设计;模拟退火算法关键参数和操作的设计;;模拟退火算法的实现与应用;;智能优化计算;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的实现与应用;模拟退火算法的改进; 模拟退火算法的改进; 模拟退火算法的改进; 模拟退火算法的改进; 模拟退火算法的改进; Part 3 遗传算法;遗传算法(Genetic Algorithm);遗传算法(GA); 遗传算法模拟自然选择和自然遗传过程中发生 的繁殖、交叉