Ricottura simulata
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La ricottura simulata[1] (dall'inglese simulated annealing) è una strategia utilizzata per risolvere problemi di ottimizzazione, che mira a trovare un minimo globale quando si è in presenza di più minimi locali.
Il termine "ricottura" è un'analogia con l'omonimo concetto nella scienza dei metalli, dov'è usato per descrivere il processo di eliminazione di difetti reticolari dai cristalli tramite riscaldamento seguito da lento raffreddamento.[1] In questo caso un difetto reticolare corrisponde ad una combinazione errata di due oggetti (ad esempio una connessione errata di due neuroni all'interno di una rete neurale artificiale).
Procedimento di utilizzo
- È scelta una temperatura iniziale arbitraria:
- Si sonda il problema per individuarne le possibili soluzioni (da 50 a 100 soluzioni);
- Per ogni possibile soluzione se ne calcola il costo;
- Si prende il ;
- A questo punto si prende una temperatura iniziale maggiore della variazione di energia () ma dello stesso ordine di grandezza;
- Si abbassa la temperatura fino a raggiungere un valore prossimo allo 0;
- In prossimità del minimo valore di T si trova un minimo (di energia) abbastanza forte;
- Ripetendo questo ciclo, la possibilità di trovare la stessa soluzione tende a 0. Se si sono trovate due soluzioni uguali per due prove diverse dello stesso problema significa che molto probabilmente qualcosa non funziona.
La temperatura della rete è definita in modo che:
- Se T è elevata: ci si può permettere di fare salti alti, e quando si trova un minimo si prova a proseguire per scoprire se si tratti solo di un minimo locale;
- Se T è bassa: si possono ancora fare salti alti ma con minore probabilità, quindi si procede a passi più corti;
- Riduzione veloce di T: implica il congelamento di alcune fluttuazioni termiche;
- Riduzione molto lenta di T: può implicare il non raggiungimento della conclusione del calcolo e quindi il non trovare un minimo globale.
Note
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Collegamenti esterni
- (EN) Eric W. Weisstein, Ricottura simulata, su MathWorld, Wolfram Research.
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