《智能优化计算》PPT课件.ppt
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1、智 能 优 化 计 算,叶洪涛,课程定位 解决的问题:优化问题 解决的方法:智能方法 数学工具 实用方法考核方式 交一篇文献综述(4-8页)A4 纸,五号字体,左边装钉,由各班学习委员6月22日上午10点交4D303。综述的写法和格式请参考例子,请在公共信箱中下载 密码:dkxyht,智能优化计算,内容安排 智能算法在污水处理系统中的应用研究 最优化问题概述 遗传算法(Genetic Algorithm),智能优化计算,第一章 绪论,智能优化计算,1.1 引言 1.1.1 优化问题 1.1.2 传统优化方法 1.1.3 现代优化方法 1.2 最优化问题及其分类 1.2.1 函数优化问题 1.2
2、.2 组合优化问题 1.3 启发式算法 1.3.1 启发式算法的定义 1.3.2 启发式算法的分类 1.3.3 启发式算法的性能分析 1.4 计算复杂性与NP完全问题 1.4.1 计算复杂性的基本概念 1.4.2 P,NP,NP-C和NP-hard,智能优化计算,1.1 引言,智能优化计算,优化技术?以数学为基础,解决各种工程问题优化解优化技术的用途 系统控制 人工智能 模式识别 生产调度,1.1.1 优化问题,1.1 引言,智能优化计算,最优化问题的描述 最优化问题的数学模型的一般描述:,1.1.1 优化问题,1.1 引言,智能优化计算,待解决的问题 连续性问题,以微积分为基础,规模较小传统
3、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,1.1.2 传统优化方法,1.1 引言,智能优化计算,待解决的问题 离散性、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,1.1.3 现代优化方法,1.2 最优化问题及其分类(函数优化和组合优化),智能优化计算,数学表述难点 高维 多峰值,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(Be
4、nchmark问题)(1)Sphere Model 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(2)Schwefels Problem 2.22 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(3)Schwefels Problem 1.2 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(4)Schwefels Problem 2.21 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(
5、5)Generalized Rosenbrocks Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(6)Step Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(6)Step Function,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(7)Quartic Function i.e.Niose 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(8)Generalized S
6、chwefels Problem 2.26 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(8)Generalized Schwefels Problem 2.26,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(9)Generalized Rastrigins Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(10)Ackleys Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函
7、数(10)Ackleys Function,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(11)Generalized Griewank Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(11)Generalized Griewank Function,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(12)Generalized Penalized Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数
8、其中,,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(13)Generalized Penalized Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(14)Shekels Foxholes Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数 其中,,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(15)Kowaliks Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优
9、化问题及其分类,智能优化计算,测试函数 其中,,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(16)Six-Hump Camel-Back Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(17)Branin Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(18)Goldstein-Price Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(19)Hartm
10、ans Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数 其中,,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(20)Hartmans Function 其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数 其中,,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数(21)Shekels Family m分别取5,7和10,其最优状态和最优值为,1.2.1 函数优化问题,1.2 最优化问题及其分类,智能优化计算,测试函数 其
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