优化算法的matlab实现技巧(单)

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1、天津财经大学本科毕业论文中文题目：优化算法的MATLAB实现技巧英文题目：院系名称：专业班级：学号：姓名：指导教师：20XX年x月x日内容摘要目录第1章引言11.1现代优化计算方法11.2MATLAB概述11.3旅行商问题2第2章禁忌搜索算法的基本思想22.1相关概念介绍22.2局部搜索算法32.3禁忌搜索算法3第3章MATLAB实现TSP问题的实现技巧43.1重要概念的定义43.2算法中的方法选择问题93.3MATLAB实现技巧10第4章结果分析104.1114.211五、总结与展望115.1总结115.2前景展望12第1章引言1.1现代优

2、化计算方法现代优化计算方法（简称优化算法）是一门交叉学科，是以人类等生物的行为方式或物质的运动形态为背景，运用数学抽象方法建立算法模型，再通过计算机的运算来求解组合最优化问题。优化算法涉及到了人工智能、分子运动，遗传学、动物学、神经系统和统计力学等学科的概念和理论，以模型的抽象为其关键点，以数学理论为基础。比较常见的有禁忌搜索、模拟退火、遗传算法、蚁群优化和人工神经网络等算法，这些算法主要是解决优化问题中的难解问题。自20世纪80年代以来计算机的蓬勃发展，这些算法借助计算机得到了快速发展和广泛应用。1.2MATLAB概述MATLAB是matr

3、ix和laboratory两个词的组合，意为矩阵实验室，是由美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制数据和函数、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等操作，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的问题解决方案，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。1.3旅行商问题旅行商问题，即TSP问题（TravellingSalesmanProblem），是数学领域中的著名问题之一。问题概述为：假

4、设有一个旅行商人要拜访n个城市，他必须选择拜访n个城市所要走的路径，路径的限制是每个城市只能拜访一次，而且最后要回到原来出发的城市。路径的选择目标是：所要求得的路径路程为所有路径之中的最小值。文章主要是运用禁忌搜索算法解决TSP问题，详细讲解算法的MATLAB实现技巧，并对算法的优化性能进行分析。首先介绍了禁忌搜索算法的基本思想，以此可以了解算法自身的特点和优势，然后运用禁忌搜索算法解决TSP问题，通过MATLAB实现，最后对优化结果进行分析，拟提出今后研究的方向。第2章禁忌搜索算法的基本思想禁忌搜索算法是优化算法中比较常见的算法，本章先介绍

5、禁忌搜索算法的相关概念，而后将以TSP问题为例介绍局部搜索算法，最后通过局部搜索算法发展到禁忌搜索算法。2.1相关概念介绍2.2局部搜索算法2.3禁忌搜索算法概念：禁忌搜索算法（tabusearch）是局部邻域搜索算法的推广，是人工智能在组合最优化中的一个成功应用。Glover在1986年首先提出这个概念。用一个禁忌表记录已经达到过的局部最优，或达到局部最优的一些过程，在后续搜索中避免或有选择的搜索这些点或过程。算法体现了集中和扩散两个策略：（1）集中：体现在局部搜索。从一点出发在这点的邻域内寻找更好的解以达到局部最优。（2）扩散：通过对禁忌

6、表中点的禁忌，达到一些没有搜索的点，从而实现更大区域的搜索。第3章MATLAB解决TSP问题的实现技巧本章我们将以中国31省会城市的TSP问题为例，运用禁忌搜索算法解决。选取算法实现中重要部分的MATLAB代码进行详细分析。若需要完整注释代码，请参照附录。3.1重要概念的定义从第2章中我们了解到，禁忌搜索算法中有几个重要的概念：禁忌表、禁忌表长度、候选解集合、候选集个数、最好候选解集合、最好候选解个数以及所求的最优解、最优值。在后述程序中我们进行如下定义：概念命名作用禁忌表TabuList用来记录该次循环不能交换的禁忌元素的此时禁忌长度禁忌长

7、度TabuLength用合理的方法确定的不能执行交换的长度候选集个数CandidateNum即全部邻域解的个数，预设一个充分大的数候选解集合Candidates用来记录此时全部候选解的集合最好候选解个数BestCandidateNum用合理的方法确定一个每次进入循环的候选解个数最好候选解集合BestCandidate每次循环从候选解集合中用合理的方法筛选出最有可能成为最优解的解集合最优解BSF用来记录当前执行结果的最优解，即该问题当前的最小路径最优值BestL用来记录当前最优解对应的最优值，即该问题当前的最小路径长度3.2算法中的方法选择问题

8、在用MATLAB解决TSP问题时，还有一些算法中如何选择和实现的问题，如下：问题1：选择什么为禁忌的对象？问题2：禁忌的长度如何选取？问题3：候选集合如何选取？问题