[发明专利]一种基于四链编码方案的量子优化算法

权利要求书

1.一种基于四链编码方案的量子优化算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，初始化种群，令当前代数t=0，随机地生成m个初始个体组成一个种群设定量子旋转门的转角大小分别为|Δβ|=β₀，|Δθ|=θ₀，设定变异概率p_m，最大进化代数Max_gen；

步骤二，解空间变换，将每条染色体的4个近似解由单位空间Iⁿ=[-1,1]ⁿ映射到优化问题的解空间Ω，得到解集X(t)；

步骤三，计算适应度，通过X(t)计算4m近似解的适应度，根据最优适应度得到当代最优解BestX和当代最优染色体BestC，并将BestX作为全局最优解GX，将BestC作为全局最优染色体GC；

步骤四，种群更新，进行迭代循环，t=t+1，通过更新和变异Q(t-1)得到新种群Q(t)；

步骤五，再次进行解空间变换，同步骤二将Q(t)进行解空间变换，得到优化问题的解X(t)；

步骤六，再次计算适应度，同步骤三，获取当代最优解BestX和当代最优染色体BestC，将当代最优染色体BestC得到的适应度和全局最优染色体GC得到的适应度进行比较，如果fit(BestX)<fit(GX),更新当代最优解BestX=GX,同时更新当代最优的染色体BestC=GC，以防止种群退化；否则，GX=BestX，GC=BestC；通过以上约束确保算法向最优值收敛；

步骤七，如果t<Max_gen且算法未收敛，返回步骤四，否则保存全局最优解GX，算法结束。

2.如权利要求1所述的基于四链编码方案的量子优化算法，其特征在于，所述步骤一的初始化种群中按照

p_i4=(cosθ_i1,…,cosθ_in)   式（11）

随机地生成m个初始个体组成一个种群

3.如权利要求1所述的基于四链编码方案的量子优化算法，其特征在于，所述步骤二的解空间变换中，设优化问题的第j个解变量X_j∈[a_j,b_j]，记第i条染色体p_i上第j个量子位数值为则相应的解空间变换式为:

Xi1j=1/2[bj(1+xij)+aj(1-xij)]]]>

Xi2j=1/2[bj(1+xij)+aj(1-xij)]]]>

Xi3j=1/2[bj(1+xij)+aj(1-xij)]]]>

Xi4j=1/2[bj(1+xij)+aj(1-xij)]]]>

其中i=1,2,3…,m,j=1,2…,n   式(12)。