结构力学优化算法：禁忌搜索(TS)：禁忌搜索算法的邻域结构设计_2024-08-08_05-40-47.Tex

结构力学优化算法：禁忌搜索(TS)：禁忌搜索算法的邻域结构设计

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。这一过程通常涉及到复杂的数学模型和计算，特别是当结构设计空间非常大时，传统的优化方法可能无法有效地找到全局最优解。

禁忌搜索算法简介

禁忌搜索（Tabu Search, TS）算法是一种元启发式优化算法，由Fred 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，从而能够在复杂的优化问题中寻找更优的解决方案。禁忌搜索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，以探索更广泛的解空间。

算法流程

1. 初始化：选择一个初始解，并定义一个邻域结构。
2. 搜索邻域：在当前解的邻域内寻找最优解，同时记录下搜索过的解，避免重复。
3. 更新禁忌表：将搜索过的解加入禁忌表，同时根据一定的规则移除旧的禁忌解。
4. 选择新解：如果邻域内的最优解不在禁忌表中，则选择它作为新的当前解；如果最优解在禁忌表中，选择次优解，但要确保这个选择能够