近期在看优化算法,翻了很多教程,发现下面这两篇不错的文章,讲的很浅显易懂,记录一下。建议先看第一篇再看第二篇里面具体的算法步骤,会更加容易理解。

非梯度类启发式搜索算法:Nelder Mead – Dreamwingshttps://www.dreamwings.cn/nelder-mead/5603.htmlNelder Mead SIMPLEX Algorithm - 知乎 (zhihu.com)https://zhuanlan.zhihu.com/p/391065623Nelder Mead算法主要思想:

(1) n维,确定n+1个点建立Simplex;

(2)reflection: 基于Simplex内的(n+1)个点进行reflection操作,这个过程之前需要计算关于此(n+1)个点对应的目标函数值,从小到大进行排序,确定最差的点(目标函数值最大的那个点),此外还需要基于其余n个点(不包含最差点在内的其余点)计算重心,这个点后续会参与到计算reflection、扩展点和收缩点;

(3)expansion && contraction: 如果reflection之后得到的点(reflection point)的目标函数值小于的目标函数值,即,此时reflection point是最优点,算法认为还可以沿着reflection方向再走一段,可能会得到更好的数值结果,我们将这一步称作是expansion(扩张);否则,若reflection之后得到的数值结果满足:,那可能是走的太多,需要进行contraction(收缩)操作;

注意: 无论是contraction还是expansion操作,都是基于reflection point的目标函数值大小进行的。

(4)shrink: 如果进行contraction操作后得到的contraction point,即,算法认为是当前的simplex太大,需要将除去最优点之外的其余点进行更新,更新方式:将其余点到最优点之间的距离缩小到原来的一半,和原最优点一起构成一个新的simplex;

(5)restart:若simplex区域太小,程序陷入假死状态,可设定某触发机制,restart

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