Кіріспе

Боендер Ринной Стоуги Тиммер алгоритмі (BRST) – «қара қорап» функцияларының жаһандық оптималдығын табуға қолайлы оңтайландыру алгоритмі. Боендер және авторлар өз әдісін үлгі алу, кластерлеу және жергілікті іздеудің үйлесімін қамтитын, жаһандық минимумның мәніне қатысты сенімділік интервалдарымен аяқталатын стохастикалық әдіс ретінде сипаттайды. Боендер және авторлардың алгоритмі Тиммер тарапынан өзгертілді. Тиммер бірнеше кластерлеу әдістерін қарастырды. Эксперименттер нәтижесінде «көп деңгейлі жеке байланыс» әдісі ең дәл деп танылды. Csendes алгоритмдері [Боендер және авторлар] алгоритмінің іске асырылуы болып табылады және GLOBAL атты ашық қолданысқа арналған бағдарламалық өнімнің пайда болуына ықпал етті. Қолданылатын жергілікті алгоритмдерге кездейсоқ бағыт, сондай-ақ Торн қолданған сызықтық іздеу алгоритмі және функцияның туындысын пайдаланбайтын квази-Ньютон алгоритмі жатады. Нәтижелер қолданылған қосымша жергілікті алгоритмге тәуелділікті көрсетеді.

Өмірбаян

Функциялар класын мультимодальды функцияларды қосу арқылы кеңейту, жаһандық оптимизация мәселесін қалай болса солай шешілмейтін етеді. Мәселенің шешілуі үшін, үздіксіздікпен қатар функцияның белгілі бір тегістік қасиеттері болуы керек. Бірнеше жергілікті минимумның болуы және жалпы жағдайда шешілмейтін болуы – жаһандық оптимизацияның маңызды ерекшеліктері. Шешілмейтін болу, шешімнің шектеулі қадамдарда табылуына кепілдік берілмейтіндігін білдіреді. Шешілмейтін мәселені шешудің екі жолы бар. Біріншіден, f және A үшін "априорлық" шарттар қойылып, мәселені шешілетін күйге келтіруге болады немесе кемінде шешім табылды дегенге сенімді қорытынды жасауға мүмкіндік туады. Бұл қарастырылатын функциялар класын шектейді. Екінші тәсіл, көбірек мақсаттық функциялар класын қарастыруға мүмкіндік береді, ол шешілу талабынан бас тарту және тек жаһандық минимумның шамасын алуға тырысу болып табылады. Бұл "вероятносттық" тәсілде алынған шаманың сапасы туралы нәтижелер алу да қажет. Кейбір шешілетін мәселелер осы санатқа жатуы мүмкін, себебі кепілді шешімге жету үшін қажетті қадамдар саны тым көп болуы мүмкін. Шешілу талабын жеңілдеткенде, егер процедура шексіз жалғасқанда, шешім табылу ықтималдығы 1-ге жақындауы керек деп санау рационалды. Вероятносттық жаһандық іздеу процедурасының бір түрі – оптимизация аймағында таратылған бірнеше нүктеден басталатын жергілікті алгоритмді қолдану. Бұл процедура "Көп бастау" деп аталады. Көп бастау – қолданылған ең ерте жаһандық процедуралардың бірі. Ол тіпті жергілікті оптимизацияда алынған шешімге сенімділікті арттыру үшін де қолданылған. Көп бастаудың бір кемшілігі – көптеген бастапқы нүктелер қолданылғанда, бірдей минимум бірнеше рет анықталуы мүмкін. Көп бастаудың тиімділігін арттыру үшін мұндай жағдайларға жол бермеу керек. Жергілікті минимумдарды қайта анықтауды болдырмау үшін кластерлеу әдістері қолданылады. Бұл үш қадам арқылы жүзеге асырылады, оларды итеративті түрде қолдануға болады. Үш қадам: (a) қызығушылық аймағындағы нүктелерді таңдау. (b) Нәтижені жергілікті минимумдардың маңында шоғырланған нүктелерді алу үшін түрлендіру. (c) Бұл топтарды (яғни жергілікті минимумдардың айналасындағы аудандарды) анықтау үшін кластерлеу техникасын қолдану. Егер осы қадамдарды қолданатын процедура сәтті болса, әр кластерден бір жергілікті оптимизацияны бастау жергілікті минимумдарды, сонымен қатар жаһандық минимумды анықтайды. Бұл тәсілдің артықшылығы – әрбір минимумды бір рет есептеу арқылы үнемделген еңбек (a) және (b) есептеріне жұмсалуы мүмкін, бұл жаһандық минимумды табу ықтималдығын арттырады. Кластерлеу әдісі болғандықтан, олардың тиімділігі төмен өлшемді мәселелер үшін жоғары, ал көптеген айнымалылары бар мәселелер үшін тиімділігі төмендейді.