Тестовые функции для оптимизации

В прикладной математике, тестовые функции, известные как искусственные ландшафты, являются полезными для оценки характеристик алгоритмов оптимизации, таких как:

  • Скорость сходимости.
  • Точность.
  • Робастность.
  • Общая производительность.

В статье представлены некоторые тестовые функции с целью дать представление о различных ситуациях, с которыми приходится сталкиваться при преодолении подобных проблем.

В статье представлены общая формула уравнения, участок целевой функции, границы переменных и координаты глобального минимума.

Тестовые функции для одной цели оптимизации

Название Рисунок Формула Глобальный минимум Метод поиска
Функция Растригина

Функция Экли

Функция сферы ,
Функция Розенброка ,
Функция Била

Функция Гольдшейна-Прайса

Функция Бута
Функция Букина N 6 ,
Функция Матьяса
Функция Леви N 13

Функция Химмельблау
Функция трехгорбого верблюда
Функция Изома
Функция "крест на подносе"

(Cross-in-tray function)

Функция "подставка для яиц"

(Eggholder function)

Табличная функция Хольдера
Функция МакКормика ,
Функция Шаффера N2
Функция Шаффера N4
Функция Стыбинского-Танга , ..

Тестовые функции для условной оптимизации

Название Рисунок Формула Глобальный минимум Метод поиска
функция розенброка, ограничена кубической и прямой[1] ,

subjected to:

,
Функция Розенброка, ограниченная диском[2] ,

subjected to:

,
Ограниченная функция Мишры-Бёрда[3][4] ,

subjected to:

,
Модифицированная функция Таусенда[5] ,

subjected to: where: t = Atan2(x,y)

,
Функция Симонескуn[6] ,

subjected to:

Тестовые функции для многокритериальной оптимизации

Название / РисунокФормулаМинимумОбласть поиска
Функция Бина и Корна ,
Chakong and Haimes function
Функция Ффонсеки и Флеминга ,
Test function 4
Функция Курсаве , .
Schaffer function N. 1 . Values of form to have been used successfully. Higher values of increase the difficulty of the problem.
Schaffer function N. 2 .
Объективная функция Полони2

Функция Зистера-Дьеба-Тери N. 1 , .
Функция Зистера-Дьеба-Тери N. 2 , .
Функция Зистера-Дьеба-Териn N. 3 , .
Функция Зистера-Дьеба-ТериN. 4 , ,
Функция Зистера-Дьеба-Тери N. 6 , .
Функция Виннета .
Функция Осызки и Кунду


, , .
CTP1 function (2 variables) .
Проблема Констр-Экса ,

См. также

Литература

  • Пантелеев А. В., Метлицкая Д. В., Е.А. Алешина Методы глобальной оптимизации. Метаэвристические стратегии и алгоритмы // М.: Вузовская книга. 2013. 244 с. ISBN 978-5-9502-0743-3
  • Сергиенко А. С. Тестовые функции для глобальной оптимизации.

Ссылки

Примечания

  1. Simionescu, P.A. (September 29 – October 2, 2002). «New Concepts in Graphic Visualization of Objective Functions» in ASME 2002 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference.: 891–897. Дата обращения: 7 January 2017.
  2. Solve a Constrained Nonlinear Problem - MATLAB & Simulink. www.mathworks.com. Дата обращения: 29 августа 2017.
  3. Bird Problem (Constrained) | Phoenix Integration (недоступная ссылка). wayback.archive.org. Дата обращения: 29 августа 2017. Архивировано 29 декабря 2016 года.
  4. Mishra, Sudhanshu. Some new test functions for global optimization and performance of repulsive particle swarm method (англ.) // MPRA Paper : journal. — 2006.
  5. Townsend, Alex Constrained optimization in Chebfun. chebfun.org (январь 2014). Дата обращения: 29 августа 2017.
  6. Simionescu, P.A. Computer Aided Graphing and Simulation Tools for AutoCAD Users (англ.). — 1st. — Boca Raton, FL: CRC Press, 2014. — ISBN 978-1-4822-5290-3.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.