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全局优化算法选型与多场景应用

📚 共计 30 章节
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第1章
全局优化概述
全局优化定义、局部最优与全局最优、优化问题的分类（连续/离散、约束/无约束）、算法评价指标（收敛速度、精度、鲁棒性）。
基础概念
第2章
爬山法
基本原理、算法流程、优缺点分析、改进策略（随机重启爬山法）。
局部搜索经典
第3章
模拟退火算法
物理退火启发、Metropolis准则、温度衰减函数、算法流程与参数调优。
随机优化退火
第4章
遗传算法
生物进化启发、编码方式（二进制/实数）、选择算子（轮盘赌/锦标赛）、交叉算子（单点/多点/均匀）、变异算子。
进化算子
第5章
遗传算法进阶
适应度函数设计、精英保留策略、早熟收敛与多样性保持、NSGA-II多目标优化简介。
多目标精英
第6章
粒子群优化算法
鸟群觅食启发、速度与位置更新公式、惯性权重与学习因子、算法流程与参数分析。
群体智能PSO
第7章
粒子群优化算法变种
标准PSO、自适应PSO、离散PSO、多目标PSO。
变种自适应
第8章
蚁群算法
蚂蚁觅食启发、信息素更新机制、路径构建规则、算法流程与应用场景（TSP问题）。
信息素TSP
第9章
差分进化算法
变异策略（DE/rand/1, DE/best/1等）、交叉策略、选择策略、算法流程与参数控制。
差分变异
第10章
人工蜂群算法
蜜蜂采蜜启发、雇佣蜂/观察蜂/侦察蜂角色、算法流程与对比分析。
蜂群角色
第11章
萤火虫算法
萤火虫吸引机制、亮度与吸引力公式、算法流程与参数分析。
吸引亮度
第12章
布谷鸟搜索算法
布谷鸟寄生繁殖启发、莱维飞行、算法流程与参数分析。
莱维飞行寄生
第13章
蝙蝠算法
蝙蝠回声定位启发、频率/响度/脉冲发射率更新、算法流程与参数分析。
回声定位频率
第14章
灰狼优化算法
灰狼社会等级与狩猎行为启发、包围/追捕/攻击机制、算法流程。
社会等级狩猎
第15章
鲸鱼优化算法
座头鲸气泡网捕食启发、包围猎物/螺旋更新/随机搜索机制、算法流程。
气泡网螺旋
第16章
正弦余弦算法
基于正弦余弦函数的数学启发、位置更新公式、算法流程与参数分析。
三角函数数学
第17章
多元宇宙优化算法
宇宙膨胀启发、白洞/黑洞/虫洞机制、算法流程。
宇宙虫洞
第18章
水循环算法
自然界水循环启发、河流/海洋/溪流角色、算法流程。
水循环自然
第19章
帝国主义竞争算法
社会政治进化启发、帝国建立/同化/竞争机制、算法流程。
帝国竞争
第20章
和声搜索算法
音乐即兴创作启发、和声记忆库、音调微调与随机选择、算法流程。
和声记忆库
第21章
禁忌搜索算法
记忆机制与禁忌表、邻域搜索策略、渴望准则、算法流程。
禁忌表邻域
第22章
模拟退火与遗传算法混合策略
混合框架设计、SA-GA协同机制、应用案例分析。
混合SA-GA
第23章
粒子群与差分进化混合策略
PSO-DE混合框架、种群信息共享机制、应用案例分析。
混合PSO-DE
第24章
算法选择策略
问题特征分析（维度、模态、约束）、算法匹配原则、实验设计方法。
选择匹配
第25章
参数调优方法
网格搜索、随机搜索、贝叶斯优化、自适应参数控制。
调优贝叶斯
第26章
性能评估与比较
基准测试函数（Sphere、Rastrigin、Rosenbrock等）、统计检验（Wilcoxon、Friedman）、收敛曲线与箱线图分析。
评估统计
第27章
约束处理技术
罚函数法、修复法、ε约束法、多目标约束处理。
约束罚函数
第28章
高维优化问题
维度灾难、降维技术、大规模优化算法（CCPSO、SHADE）。
高维大规模
第29章
动态优化问题
环境变化检测、多样性维持、多群体策略、动态基准测试。
动态环境
第30章
多模态优化问题
小生境技术、适应度共享、聚类方法、多模态基准测试与评价指标。
多模态小生境