一、概述
模拟退火算法( Simulated Annealing )来源于固体退火原理,将固体加温至
充分高,再让其徐徐冷却,加温时,固体内部粒子随温升变为无序状,
内能增大,而徐徐冷却时粒子渐趋有序,在每个温度都达到平衡态,最
后在常温时达到基态,内能减为最小。根据 Metropolis 准则,粒子在温
度 T 时趋于平衡的概率为 e-ΔE/(kT) ,其中 E 为温度 T 时的内能, ΔE 为
其改变量, k 为 Boltzmann 常数。用固体退火模拟组合优化问题,将内
能 E 模拟为目标函数值 f ,温度 T 演化成控制参数 t ,即得到解组合优
化问题的模拟退火算法:由初始解 i 和控制参数初值 t 开始,对当前解
重复“产生新解→计算目标函数差→接受或舍弃”的迭代,并逐步衰减 t
值,算法终止时的当前解即为所得近似最优解,这是基于蒙特卡罗迭代
求解法的一种启发式随机搜索过程。退火过程由冷却进度表 (Cooling
Schedule) 控制,包括控制参数的初值 t 及其衰减因子 Δt 、每个 t 值时
的迭代次数 L 和停止条件 S 。