《多模態最佳化的動態球隙算法》是依託華南理工大學，由胡勁松擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多模態最佳化的動態球隙算法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡勁松
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前的智慧型最佳化算法是為獲取一個全局最優解而設計的，只考慮了避免陷入當前局部最優解（局部極小問題），本質上不太適合多模態最佳化，即使加以改進，仍難避免重複地搜尋某些優勢區域，且局部搜尋精度不高。 1、針對多模態最佳化提出了多局部極小問題。 2、給出一種新的多模態最佳化算法的方案。動態球隙法，它利用搜尋過程中積累的極小點分布信息形成球隙，以此啟發下一步搜尋，引導搜尋區域，不但能逃離當前局部極小，還能有效地避免多局部極小問題，從而能獲取儘可能多的局部最優解。它基於新的最佳化原理，不是已有方法的融合或改進。 3、目前的智慧型算法中，勘探和開採行為相耦合，球隙法原理上能實現兩個行為的分離，避免相互干擾，減小代價，提高精度，保證成功率。 4、能處理高維且變數耦合的複雜對象，套用面及實用價值更大。 5、球隙法理論上能找到全部極值解。 6、球隙法無需劃分或探測子區域或小生境，能較大地降低參數依賴性。
結題摘要
很多理論和實際問題最終可以轉化為最佳化問題，因此智慧型最佳化算法獲得了廣泛的套用，一直是研究的熱點，但是目前的智慧型最佳化算法是為獲取一個全局最優解而設計的，當我們要想多個備選解時，它們都難以勝任，因為它們從原理上只考慮了避免陷入當前局部極小值，本質上不太適合多模態最佳化，即使加以改進，仍難避免重複地搜尋某個優勢區域。 項目組給出一種新的最佳化原理：利用搜尋過程中積累的極小點分布信息形成球隙，以此啟發下一步搜尋，引導搜尋區域，不但能逃離當前局部極小，還能有效地避免多局部極小問題，從而能獲取儘可能多的局部最優解。根據該原理構建了多模態動態球隙法，並將其整合為一個易於與具體套用結合的最佳化系統。採用了多個benchmark函式測試該系統，能有效地獲取多個極值，且代價比較低。項目組將其套用於最佳化模糊控制，對多個不同的工業套用模型進行仿真，效果良好。總之，本項目得到以下結果和結論： （1）針對複雜的多模態對象，動態球隙法能以較小代價提供多個候選極值解。 （2）動態球隙法能實現勘探和開採行為的分離，避免相互干擾，減小代價，提高精度，保證成功率。 （3）能處理高維且變數耦合的複雜對象，適合複雜的工程套用。 （4）理論上證明了動態球隙法能找到全部極值解。 （5）該方法無需劃分或探測子區域或小生境，能較大地降低參數依賴性。
