基于优化算法量子动力学框架的势垒估计准则

来源：计算机应用杂志2024年第4期北京时间：

作者：陈雅琴, 王鹏

单位：1.西南民族大学 计算机科学与工程学院，成都 610225；2.中国科学院 成都计算机应用研究所，成都 610213

摘要：量子动力学框架（QDF）是在优化算法量子动力学模型下得到的具有代表性和普遍意义的优化算法的基本迭代过程，差解接受是避免优化算法陷入局部最优、解决算法早熟问题的一种重要机制。为了在QDF中引入差解接受机制，以量子动力学模型为基础将差解视为粒子运动过程中遇到的势垒，利用量子隧道效应中的透射系数计算粒子穿透该势垒的概率，从而得到量子动力学模型下的差解接受准则：势垒估计准则（PBEC）。PBEC与势垒高度和宽度、粒子的质量均有关系，比经典的Metropolis接受准则更能全面地估计优化算法采样时遇到差解时的行为。实验结果表明，基于PBEC的QDF算法相较于基于Metropolis接受准则的QDF算法，在求解函数过程中算法跳出局部最优的能力更强、搜索效率更高，表明PBEC在量子优化算法中是一种可行且有效的差解接受机制。

关键词：优化算法,差解接受机制,透射系数,势垒估计准则,Metropolis接受准则

基金资助：西南民族大学研究生创新型科研项目(ZY2023987)