Исследование влияния начальных параметров "алгоритма отжига" на скорость и точность нахождения оптимального решения

Контрольная работа - Математика и статистика

Другие контрольные работы по предмету Математика и статистика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование влияния начальных параметров алгоритма отжига на скорость и точность нахождения оптимального решения

 

 

 

Выполнил:

студент группы ИТ-051 Дадаев Е.О.

Проверил: Сыркин И.С.

 

Вариант: 16

Цель работы: обретение навыков оптимальной настройки параметров алгоритма отжига при решении задачи коммивояжера

 

Задание 1

алгоритм отжига результат функция

Количество городов равно 40. Города расположены по кругу. Размер поля принять равным 1400х1400. Сравнить точность нахождения результата алгоритмом отжига и аналитическим методом. Функция охлаждения 2.5.

Оптимальный путь: 4284

Эксперименты

1)Начальная температура To=30,

Конечная температура Tn=0,5

Число повторов при одной температуре 100,

Коэффициент N=40.

 

Число шагов: 38

Лучшее расстояние: 8327

Изменяем начальную температуру:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшее расстояние2500,51004031763531000,51004040842542000,51004031711353000,51004040799664000,510040368539710000,510040409099820000,510040409857930000,510040399894

Изменяем число повторов при одной температуре:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшее расстояние10300,52004037667411300,55004028613512300,51000409750613300,520004012680914300,540004010637515300,580004044284

Изменяем коэффициент N:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшее расстояние16300,51006039999417300,51008043963018300,51009059849419300,5100100538724Графики

Влияние начальной температуры на результат:

 

 

 

Влияние числа повторов на результат:

 

 

 

Влияние коэффициента N на результат:

 

 

 

Результаты:

Лучшие результаты (небольшое число шагов и максимальная приближенность лучшего расстояния к оптимальному пути) достигаются при:

увеличении начальной температуры,

увеличении числа повторов при одной температуре,

меньшем коэффициенте N.

Задание 2

 

Эксперименты

. Сравнить функции 2.5 и 2.7. Начальные параметры: количество ферзей 30; Количество итераций при одной температуре 150-200; Конечная температура 0.1-0.5;

 

Функция: 2.5. T[i] = ((To-Tn)*(N+1)/N*(i+1)) + To - ((To-Tn)*(N+1)/N)

 

1)Начальная температура To=30,

Конечная температура Tn=0,1

Число повторов при одной температуре 150,

Коэффициент N=40.

 

 

Число шагов: 37

Лучшая энергия: 0

Изменяем начальную температуру To:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия22000,11504035235000,115040402410000,115040386

Изменяем конечную температуру Tn:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия5300,2150402926300,3150403427300,4150402428300,515040232

Изменяем количество повторов:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия9300,11604034210300,11704023411300,11804037212300,11904025213300,120040274

Изменяет коэффициент N:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия14300,11506025415300,11508051016300,1150100370

Функция: 2.7. T[i] = (1/2)*(To-Tn)(1+cos(i*pi/N)) + Tn

 

2)Начальная температура To=30,

Конечная температура Tn=0,1

Число повторов при одной температуре 150,

Коэффициент N=0,5.

Число шагов: 28

Лучшая энергия: 4

Изменяем To:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия181000,11500,5306192000,11500,5296204000,11500,53082110000,11500,53022220000,11500,5308

Изменяем конечную температуру, Tn:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия23300,21500,528224300,31500,530425300,41500,529226300,51500,5294

Изменяем число повторов при одной температуре:

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия27300,11600,529428300,11700,530029300,11800,529230300,11900,528431300,12000,5282

Изменяем коэффициент N (0.5 - 3):

 

№ опытаНачальная температура ToКонечная температура TnЧисло повторов при одной температуреКоэффициент NЧисло шаговЛучшая энергия32300,1150154433300,11501,582034300,11502114035300,11502,5140236300,115031652

Графики

 

Функция: 2.5. T[i] = ((To-Tn)*(N+1)/N*(i+1)) + To - ((To-Tn)*(N+1)/N)

 

Влияние начальной температуры на результат:

 

 

 

Влияние конечной температуры на результат:

 

 

Влияние числа повторов на результат:

 

 

 

Влияние коэффициента N на результат:

 

 

 

Результаты:

Лучшие результаты (небольшое число шагов и минимальная энергия) достигаются при:

возрастании начальной температуры,

уменьшении конечной температуры,

возрастании числа повторов при одной температуре,

уменьшении коэффициента N.

Функция: 2.7. T[i] = (1/2)*(To-Tn)(1+cos(i*pi/N)) + Tn

 

Влияние начальной температуры на результат:

 

 

Влияние конечной температуры на результат:

 

 

Влияни