The invention relates to a data processing method based on Sine mapping and piecewise parallel continuous tabu search, which includes the following steps: S1: generating initial candidate members by Sline mapping; S2: generating domain and domain candidate solutions by piecewise search; S3: judging the fitness value of the objective function of each iteration under the parallel framework by Tabu criteria; S4: when the number of iterations is large. When the number of iterations is controlled globally, the output of CNOP optimal solution is stopped, otherwise the optimization can be continued by jumping to 2. Compared with the prior art, the present invention improves the continuous tabu search algorithm by using Sine mapping, stage-by-stage optimization and parallel technology, improves the efficiency of CNOP solution and expands its application field based on avoiding the use of adjoint pattern.
【技术实现步骤摘要】
一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法
本专利技术涉及计算机科学与气象科学的交叉学科研究领域,用于求解条件非线性最优扰动CNOP(ConditionalNonlinearOptimalPerturbation,CNOP)的优化求解,尤其是涉及一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法(ParallelContinuousTabuSearchAlgorithmwithSineMapsandStagedStrategy,CTS-SS)。
技术介绍
CNOP一般应用于气象科学中进行天气或气候的可预报性研究,其求解最常用的方法是谱投影梯度方法。该方法基于气象数值模式的伴随模式提供梯度信息进行寻优,但伴随模式求解梯度的计算量巨大、耗时较长,且谱投影梯度方法无法并行。此外,不是所有的数值模式都开发了相应的伴随模式,且伴随模式的开发工程量巨大,尤其对于很多复杂的大模式来说,该过程可能会消耗数年时间。本专利技术基于避免使用伴随模式的考虑,利用Sine映射、分阶段寻优以及并行技术改进了连续禁忌搜索算法,提高CNOP求解的效率,并扩展了其应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,本专利技术的CTS-SS方法主要包括三方面改进:Sine映射优化初始寻优候选解、分阶段寻优、并行化框架。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,包括以下步骤:S1:利用Sline映射生成初始寻优候选成员;S2:采用分 ...
【技术保护点】
1.一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:利用Sline映射生成初始寻优候选成员;S2:采用分段式搜索生成领域及领域候选解;S3:以禁忌准则比较判断每次并行框架下迭代的目标函数适应度值;S4:当寻优迭代次数大于全局控制迭代数时,停止迭代输出CNOP最优解,否则跳至步骤S2继续寻优。
【技术特征摘要】
1.一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:利用Sline映射生成初始寻优候选成员;S2:采用分段式搜索生成领域及领域候选解;S3:以禁忌准则比较判断每次并行框架下迭代的目标函数适应度值;S4:当寻优迭代次数大于全局控制迭代数时,停止迭代输出CNOP最优解,否则跳至步骤S2继续寻优。2.根据权利要求1所述的一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,其特征在于,所述步骤S1包括以下分步骤:S11:在(-1,1)区间内随机生成初始个体X0,随后对其进行迭代K次的混沌计算;S12:通过K次迭代将初始个体X0变成Xk;S13:将迭代后的值赋值给初始候选寻优个体Ci;S14:用Sine映射方法生成了pop个初始候选寻优个体,从中选出一个具有最佳适应度函数值的寻优个体C作为初始寻优候选解。3.根据权利要求1所述的一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,所述步骤S1的过程描述公式为:4.根据权利要求1所述的一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理方法,所述步骤S2包括以下分步骤:S21:设定第一领域半径值和第一领域候选解个数进行第一阶段全局搜索;S22:设定第二领域半径值进行第二阶段局部搜索。5.根据权利要求1所述的一种基于Sine映射和分段式并行连续禁忌搜索数据处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:穆斌,张琳琳,袁时金,钱一闻,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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