结构力学优化算法：禁忌搜索(TS)：禁忌搜索算法的初始解生成_2024-08-08_05-18-54.Tex

结构力学优化算法：禁忌搜索(TS)：禁忌搜索算法的初始解生成

引言

结构力学优化的重要性

在工程设计领域，结构力学优化扮演着至关重要的角色。它不仅能够帮助工程师设计出更安全、更经济的结构，还能在满足功能需求的同时，减少材料的使用，从而降低生产成本和环境影响。结构力学优化的目标通常是在结构的强度、刚度、稳定性以及成本之间找到最佳平衡点。禁忌搜索算法（Tabu Search, TS）作为一种高效的全局优化方法，被广泛应用于解决结构力学优化问题，尤其在处理复杂约束条件和多目标优化时展现出其独特的优势。

禁忌搜索算法简介

禁忌搜索算法是一种元启发式算法，由Glover在1986年提出。它通过在搜索过程中引入“禁忌”机制，避免了算法陷入局部最优解，从而能够在解空间中进行更广泛的探索。TS算法的核心思想是通过记忆和学习机制，动态地调整搜索方向，以达到全局最优解。在结构力学优化中，TS算法能够有效地处理离散变量和连续变量的优化问题，同时，通过禁忌列表和 aspiration criteria（渴望准则）的使用，TS算法能够避免重复搜索，提高搜索效率。

禁忌搜索算法的基本步骤

1. 初始化：选择一个初始解，并设置禁忌列表的长度和初始禁忌周期。
2. 邻域搜索：在当前解的邻域内寻找可能的解，这些解被称为候选解。
3. 禁忌更新：如果候选解中存在比当前解更优的解，但该解