1、2.2 模拟退火算法收敛性一 马尔可夫链定义 2.1:设 X(k)k 0,1,2, 为随机变量序列, X(k) i 称在时刻 k 处于状态 i, i, 称为 状态空间 当 中的状态数有限时,称为有限状态空间若对任意的正整数 n, X(k)k 0,1,2, 满足 则称 X(k)k 0,1,2, 为 马尔可夫链 ,简称 马氏链 马氏链具有一种 记忆遗忘功能 ,它只记忆前一时刻的状态 (2.8)可以简单地记成称为 一步转移概率 当状态空间有限时,称为 有限马氏链 定义 2.2:马氏链 X(k)k 0,1,2, 称为 齐次的 ,如果对任意 m 和 n 及任意状态 i 和 j ,只要即要求 转移概率与
2、n 无关 ,也即无论质点在何时处于状态 i ,只要由 i 出发经一单位时间转移到 j ,其概率都相同反之,若一个马氏链的相伴转移概率依赖于 n,就称该马尔可夫链为 非齐次的 P(X(n) i) 0, P(X(m) i) 0 就有用表示马氏链的 n步转移概率 ,它表示自 i出发,经 n步到达 j 的概率例 当温度 t 给定时,由 (2.5), (2.6), (2.7)确定的马氏链是齐次的由马氏链的性质,模拟退火算法 收敛性证明 沿用下面过程齐次算法 :(1)在每一个给定的温度 t,给出 (2.5)的一步转移概率 pij (t) 的一些限定条件得到 平稳分布概率其中, X(n,t)表示在温度 t 时,马氏链第 n 步运动的随机变量(2)给出平稳分布应该满足的条件,使得当温度渐近达到零度时,平稳分布的极限存在,即要求(3)进一步要求平稳分布的极限具有全局最优性条件其中 Dopt为 最优状态集 综合上面 3条,得到 全局性收敛 的表达式