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一类求多变量函数所有局部极小点的算法
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:软件学报
  • 时间:2013.10.10
  • 页码:2267-2274
  • 分类:TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学理学院,陕西西安710071, [2]西安科技大学理学院,陕西西安710054, [3]西安电子科技大学计算机学院,陕西西安710071
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(61272119,11301414,11226173)
  • 相关项目:非局部偏微分方程模型的扩散行为及其图像处理应用
作者: 刘杰|王宇平|
中文摘要:

为求出具有箱式约束的非线性全局优化问题所有的局部极小点,提出了一种基于Multistart方法的新算法.结合目标函数在可行域内的总变差、下降率和凹凸性等信息,构造了一个刻划局部极小点分布的G-度量.将可行域剖分为若干个小区域,把初始点按G.度量值的比例分配在每块区域上,使得局部极小点密集的区域能够被分配较多的初始点进行搜索;给出了有效初始点的判断条件为了进一步减少局部优化算法的运行次数.针对G-度量计算量较大的问题,设计了相应的近似计算方法,降低了计算量.选择了4个2维一10维具有大量局部极小点的测试函数进行求解,与Multisatart和Minfinder算法的实验结果进行对比,表明了该方法在收敛速度和搜索全部局部极小点上都有了较大的改进和提高.

英文摘要:

This paper focuses on locating all local minima of box-constrained, non-linear optimization problems. A new algorithm based on Multistart method is proposed. A quality measure called G-measure is constructed to measure the local minima of a multidimensional continuous and differentiable function distribution inside bounded domain. This paper measures the distribution of local minima in three facets: Gradient, convexity and concavity, and rate of decline. Feasible region is divided into several small regions, and each is assigned a set of initial points in proportion to its G-measures. More initial points can be allocated in the region which includes more local minima. A condition judging whether an initial point is effective is aimed to decrease the run times of local optimal technique. The approximate computing method is constructed to reduce computational complexity of G-measure. Several benchmarks with large quantities of local minima are chosen. The performance of this new method is compared with that of Multistart and Minfinder on benchmark problems. Experimental results show that the proposed method performs better in search efficiency.

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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609