利用MATLAB模拟退火算法解决TSP问题

简介：
本研究运用MATLAB软件平台，采用模拟退火算法有效求解旅行商（TSP）问题，探讨了优化路径规划的方法与应用。 模拟退火算法（Simulated Annealing, SA）是一种基于概率的优化方法，其灵感来源于固体物质在加热后再缓慢冷却的过程中的物理现象。在这个过程中，首先将材料加温至足够高的温度使原子排列变得无序，并且内能增加；随后让材料慢慢降温，在每个设定的温度下达到平衡状态后继续降低温度，最终使得系统处于常温下的最低能量稳定态。 模拟退火算法由Metropolis准则和冷却过程两部分组成。在内部循环中，算法会在当前设置的温度条件下生成一个随机的新解，并根据目标函数的变化决定是否接受这个新解；而在外部循环里，则是通过逐步降低温度来控制整个搜索进程直到满足预定停止条件为止。 在这个过程中，初始状态的选择对模拟退火的结果具有重要影响。从任意选定的一个起始位置出发，算法会不断尝试生成新的可能解，并根据Metropolis准则决定是否采纳这些新解。该准则是基于概率的接受机制，它允许在特定情况下即使新解不如当前解好也有可能被保留下来，从而帮助避免陷入局部极值点。 总体而言，模拟退火法的优势在于它能够以一定的几率避开局部最优区域而趋向全局最优点。