Was ist simulierte Abkühlung?
Simulierte Abkühlung (Simulated Annealing) ist eine Methode zur Lösung von unbeschränkten und beschränkten Optimierungsproblemen. Die Methode modelliert den physikalischen Prozess des Erhitzens eines Materials und des anschließenden langsamen Absenkens der Temperatur, um Defekte zu verringern und so die Systemenergie zu minimieren.
Bei jeder Iteration des Simulierte-Abkühlung-Algorithmus wird ein neuer Punkt zufällig generiert. Der Abstand des neuen Punktes vom aktuellen Punkt bzw. die Ausdehnung des Suchbereichs basiert auf einer Wahrscheinlichkeitsverteilung mit einem zur Temperatur proportionalen Maßstab. Der Algorithmus akzeptiert alle neuen Punkte, die das Ziel verringern, aber auch, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit, Punkte, die das Ziel erhöhen. Indem der Algorithmus Punkte akzeptiert, die das Ziel erhöhen, vermeidet er, in lokalen Minima stecken zu bleiben, und kann global nach weiteren möglichen Lösungen suchen. Es wird ein Annealing-Plan ausgewählt, um die Temperatur im Verlauf des Algorithmus systematisch zu senken. Mit sinkender Temperatur verringert der Algorithmus den Umfang seiner Suche, um sich einem Minimum anzunähern.
