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三章禁忌搜索.ppt

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三章禁忌搜索.ppt

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文档介绍

文档介绍:问题提出
由7层不同的绝缘材料构成的一种绝缘体,应如何排
列顺序,可获得最好的绝缘性能?

31
算法设计
编码方式:顺序编码
初始解的产生:随机产生,如2-5-7-3-4-6-1
适值函数代已到5次,得到最优解

T表
1
1,7
2
4,5
3
2,4
38
作 业
小规模TSP问题
算法设置如下:
初始解为1-2-3-4-5;
评价函数为极小化巡回路程;
邻域移动方式为2-opt;
禁忌对象为邻域移动方式;
T表长度设为3,NG设为5。
要求:给出完整的TS迭代过程。
39
短期表-T表
T表的主要指标:
禁忌对象:T表中被禁忌的那些变化元素
禁忌长度:T表的长度,禁忌对象的最大值
、中、长期表的使用
40
短期表-T表
T表的主要指标:
禁忌对象:T表中被禁忌的那些变化元素
禁忌长度:T表的长度,禁忌对象的最大值
、中、长期表的使用
变化因素
解的变化
解分量的变化
函数值的变化
41
短期表-T表
T表的主要指标:
禁忌对象:T表中被禁忌的那些变化元素
禁忌长度:T表的长度,禁忌对象的最大值
、中、长期表的使用
禁忌对象

移动
函数值
42
短期表-T表
T表的主要指标:
禁忌对象:T表中被禁忌的那些变化元素
禁忌长度:T表的长度,禁忌对象的最大值
、中、长期表的使用
受禁范围:解的变化 邻域移动 函数值
计算时间:函数值 邻域移动 解的变化
摆脱局优:函数值 邻域移动 解的变化
43
短期表-T表
T表的主要指标:
禁忌对象:T表中被禁忌的那些变化元素
禁忌长度:T表的长度,禁忌对象的最大值
设为常数,易于实现
设为变化的数,在 之间变化
、中、长期表的使用
禁忌长度过短,一旦陷入局部最优点,出现循环无法跳出;
禁忌长度过长,造成计算时间较大,也可能造成计算无法继续下去。
44
中期表-频数表
频数表的作用:频数表是用来记忆不同方向的移动次数,从而加以惩罚(比如2-Opt,记录每对交换的发生次数),从而提高搜索方向的多样性
在邻域选优公式中,令
其中,E(s(x))表示移动s(x)的出现频数,α为惩罚因子
、中、长期表的使用
注:惩罚因子α的取值一般应远小于目标值(1%目标值或1‰目标值),α越大分散性越好,广域搜索能力强,但会损坏邻域搜索。
45
中期表-频数表
频数表的记录方法
建立n×n的数组,对上半部分每做一步搜索将所有>0的数减1;
对数组上半部分,给新发生的移动所对应的数组元加上Tabu-Size;
下半部分用来记频数,每次(i,j) (i<j)交换,对应的((j,i)+1)来记忆频数。
、中、长期表的使用
频数表的优点:同一数组作为T表和频数表共同使用,方便操作又节省时间。
46
频数表:Tabu-Size=7
、中、长期表的使用
T表
1
3,4
2
1,7
3
5,6
4
3,7
5
2,6
6
4,5
7
1,3
\
1
2
3
4
5
6
7
1
\
1
6
2
\
3
3
1
\
7
4
4
1
\
2
5
1
\
5
6
1
1
\
7
1
1
\
47
频数表:Tabu-Size=7
、中、长期表的使用
T表
1
1,3
2
3,4
3
1,7
4
5,6
5
3,7
6
2,6
7
4,5
\
1
2
3
4
5
6
7
1
\
7
5
2
\
2
3
2
\
6
3
4
1
\
1
5
1
\
4
6
1
1
\
7
1
1
\
48
长期表- 多阶段TS
长期表的作用:长期表用来记录每个阶段的初始解,在下一阶段产生初始解时,使之尽可能与已有的初始解有较大的距离
、中、长期表的使用
49
长期表- 多阶段TS
公式
其中B是已选初始解的集合,这种方法的目的是使
初始解充分分散到可行域的不同部分。
、中、长期表的使用
50
TS的记忆功能—短、中、长期表要灵活使用
TS局域搜索能力强,但全局搜索能力较弱;
改善TS的