基于弛豫模型的模拟退火算法温度设置方法

本文基于模拟退火算法的弛豫时间模型和退火温度的理论估计,提出了动态自适应退火温度设置方法,将退火温度与问题的目标函数值关联.针对数值优化问题,借鉴数值计算中的正则化方法,由温度估计导出了带正则化补偿项的自适应温度设置公式.针对非数值优化问题,仿照Metropolis准则,依据温度估计给出了自适应温度设置的类Metropolis准则.两种自适应温度设置方法中均内含自适应回火机制,加强算法全局寻优的能力.进一步,提出了与温度设置方法相适应的模拟退火算法停止准则,用退火温度值作为算法停止与否的判据.而后,选取若干典型的测试问题进行了实验验证与分析.实验结果表明,自适应退火方法设置的温度与问题的目标函数值紧密关联,温度的变化能同步反映算法的搜索状态.实验结果也验证了提出的停止准则的有效性与适用性,同时也验证了理论分析和推断的正确性.