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模式搜尋法

模式搜尋法是一種最佳化算法,主要用於解決有多個自變數參與的最最佳化問題。它是在1961年由HooksJeeves提出的。這種方法通過交替進行軸向移動和模式移動來尋找最優解。

基本步驟如下:

確定初始解:首先需要一個初始解X0,這個解的選擇對最終的計算結果有很大影響。

確定基向量:用於指定搜尋方向,例如,對於兩個自變數的問題,基向量可以是按照十字方向設定的。

確定搜尋步長:這將決定算法的收斂速度和全局搜尋能力。

算法的核心在於軸向移動和模式移動兩個步驟:

軸向移動:從某個點出發,依次沿坐標軸方向進行定步長的探測性搜尋,目的是探測下降的有利方向。

模式移動:沿著軸向移動探測到的有利方向進行加速運動,目的是更快地接近最優解。

模式搜尋法在處理最最佳化問題時,能夠有效地在多維空間中尋找最優解,特別是在處理具有大量自變數的問題時表現出色。它的優點包括能夠處理非線性、非凸的問題,並且不需要目標函式的梯度信息。然而,它也存在一些缺點,如可能陷入局部最優解,且對於一些特定類型的問題可能不是最有效的解決方法。