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惩罚函数处理约束优化问题 优化算法中的惩罚函数是怎么来的?

2021-04-28知识1

pso的约束优化 约束优化问题的目标是在满足一组线性或非线性约束的条件下,找到使得适应值函数最优的解。对于约束优化问题,需要对原始PSO算法进行改进来处理约束。一种简单的方法是,所有的微粒初始化时都从可行解开始,在更新过程中,仅需记住在可行空间中的位置,抛弃那些不可行解即可。该方法的缺点是对于某些问题,初始的可行解集很难找到。或者,当微粒位置超出可行范围时,可将微粒位置重置为之前找到的最好位置,这种简单的修正就能成功找到一系列Benchmark问题的最优解。Paquet让微粒在运动过程中保持线性约束,从而得到一种可以解决线性约束优化问题的PSO算法。Pulido引入扰动算子和约束处理机制来处理约束优化问题。Park提出一种改进的PSO算法来处理等式约束和不等式约束。另一种简单的方法是使用惩罚函数将约束优化问题转变为无约束优化问题,之后再使用PSO算法来进行求解。Shi将约束优化问题转化为最小—最大问题,并使用两个共同进化的微粒群来对其求解。谭瑛提出一种双微粒群的PSO算法,通过在微粒群间引入目标信息与约束信息项来解决在满足约束条件下求解目标函数的最优化问题。Zavala在PSO算法中引入两个扰动算子,用来解决单目标约束优化问题。第三种方法是采用修复策略,。

分别用内点惩罚函数法和外点惩罚函数法求解下列约束优化问题(用matlab编程) function main()clc;clear all;close all;options=optimset('Algorithm','interior-point','Display','off');if exitflag=1fprintf('\\n利用内copy点法:2113\\n')x(1),x(2),fval);elsefprintf('\\n未找到最优解!1653\\n');endfunction f=net_fun(x)f=x(1)^2+x(2)^2;for k=1:100%外点法e迭代循62616964757a686964616fe4b893e5b19e31333433633532环.x1=a(k);x2=b(k);e=m(k);for n=1:100%梯度法求最优值。f1=subs(fx1);求解梯度值和海森矩阵f2=subs(fx2);f11=subs(fx1x1);f12=subs(fx1x2);f21=subs(fx2x1);f22=subs(fx2x2);if(double(sqrt(f1^2+f2^2)))%最优值收敛条件a(k+1)=double(x1);b(k+1)=double(x2);f0(k+1)=double(subs(f));扩展资料:根据约束的特点,构造某种惩罚函数,然后加到目标函数中去,将约束问题求解转化为一系列的无约束问题。这种“惩罚策略”,对于无约束问题求解过程中的那些企图违反约束条件的目标点给予惩罚。通过上述方法,可以把有约束的问题化为无约束问题求解。也就是所谓的外罚函数法。但是外罚函数的原理主要是应用了近似最优并且近似可行的,近似最优可以接受,但是近似可行在实际运用中让人无法接受。这一点可以由内罚函数解决。

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