最大熵分布估计算法及其应用

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分布估计算法(EDA)是新兴起的一类优化算法,是当前进化计算领域的一大研究热点。本文回顾了分布估计算法的发展历史和理论基础,简要介绍了分布估计算法和旅行商问题(TSP)的研究现状。针对以往的分布估计算法在处理问题时不仅需要先验知识,计算量大,而且问题规模较大时容易陷入局部最优的情况,改进了一种新的最大熵分布估计算法(MEEDA),基于最大熵原理对分布概率模型及种群生成策略进行了改进。并将改进后的算法应用在了求解TSP问题上,与其他分布估计算法进行了性能对比。论文的主要工作如下:1.改进了一种新的基于最大熵原理的分布估计算法。通过对最大熵原理的学习和推理,运用最大熵原理的思想,通过随机变量的熵值估计其概率分布,最大熵分布就是在保证样本统计特性的条件下,通过调整随机变量x的概率密度分布P(x)使熵分布H(x)达到最大,以此改进算法的分布概率模型和种群生成策略。2.应用本文改进的最大熵分布估计算法对TSP问题进行求解研究。通过对TSP问题的学习研究,应用最大熵分布估计算法对旅行商标准测试库TSPLAB中一些测试实例进行仿真实验。并通过与其他分布估计算法进行对比分析,证实了本文算法在求解TSP问题上的有效性,稳定性。改进后的最大熵分布估计算法全局搜索能力提高,概率模型的构建不再需要先验知识,而是从选择出的优势种群中提取信息,运用最大熵原理加以学习估计出种群的概率分布模型,计算量减少,有效提高了算法的性能,展示了良好的收敛性和稳定性。
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