单纯形-多目标粒子群优化方法的混合算法

粒子群优化算法的局部搜索能力较差，在利用该算法求解复杂的多目标工程优化问题时，往往很难求得质量较好的非劣解集。对此，提出了单纯形-多目标粒子群优化方法的混合算法(SM-MOPSO)，该算法不仅继承了粒子群优化算法的优点，而且具有很强的局部搜索能力和较好的鲁棒性能，不仅使非劣解集均匀分布，尽可能的逼近真实的非劣前沿，并且扩展了非劣解集的范围，使非劣解集对于每个单目标而言都有较广的覆盖范围。文中以两目标十杆和二十五杆桁架结构作为算例，取得了很好的优化结果，验证了该算法的优越性能。     

多人合作多目标交叉规划的一种算法

随着现代社会经济的飞速发展,各个经济系统的联系不断加强,如何实现各个系统的利益最大化和成本最小化,成为人们日益关注的焦点.针对该类问题,研究了一类多人合作多目标交叉规划.首先给出了多人合作交叉多目标规划的模型,从该模型出发给出了求解多人交叉多目标规划的一种算法:对交叉规划问题中的每个子目标函数求解,将交叉规划问题转化为非线性规划问题,通过引入罚因子,用外罚函数法求出非线性规划的最优解.该解也是多人多目标交叉规划问题的非劣解,从该非劣解出发进行搜索,寻找最优解.最后通过算例验证了算法的可行性和有效性.     

多目标动态规划问题的非劣矩阵解法

针对多目标动态规划问题,指出其一般只存在非劣解的性质,提出了多目标阶段收益非劣矩阵、多目标阶段收益非劣合成矩阵和多目标逆向递推矩阵等概念。在此基础上构造出一种新的多目标动态规划解法-非劣矩阵法,该方法不需要事先给出各目标的相应权重,并能保证得到多目标动态规划问题的所有非劣解。文中给出的计算实例验证了这一方法的正确性和实用价值。     

基于群决策的综合利用水库运行方式研究

针对综合利用水库运行方式的特点,提出了一种基于群决策的多目标优化模型及求解方法。该方法首先应用约束法将多目标模型转换成多个单目标优化模型,采用动态规划法求出单目标优化模型的解,得到多目标优化模型的不劣解集,再运用群决策方法从不劣解集中寻找最佳均衡解。并将该理论和方法应用在紫坪铺水库优化运行中,计算结果理想,方法可靠有效。     

几何加权法求解多目标规划问题

多目标规划的目标函数相互冲突,一般不存在最优解,因此求其非劣解具有重要意义.采用几何加权法提出了一种新的评价函数,通过这种评价函数将多目标规划的目标函数转化为单目标函数,并证明了该方法得到的最优解是多目标规划问题的非劣解.通过算例,比较了线性加权法,极大极小法,几何加权法.结果表明,几何加权法是可行的;通过几何加权法能...     

向量优化的“方向摄动法”

本文提出一种向量优化的方向摄动法。本法对求解多目标问题的非劣解集是一种有效的算法,所提方法不仅比权重法和约束法解算速度快而且不要求凸性假设。     

基于GA的毛细管空调系统水力计算方法的研究

本文在阐述了毛细管平面辐射空调系统特点的基础上,阐明了应用遗传算法(GA)求解多目标优化问题的思路;通过对毛细管水力计算模型的建立,将毛细管平面辐射空调系统的水力计算问题转化成了可以应用遗传算法(GA)的求解多目标优化问题的Pareto最优解;分析比较了权重系数变换法、并列选择法、排列选择法、共享函数法、混合法在求解水力计算模型多目标优化问题中的优缺点;提出了针对不同情况应选定的适宜方法.     

多目标决策的优劣系数法

本文给出多目标决策“优劣系数法”的方法、原理和系统软件.该方法通过对多目标决策诸多备选方案进行逐对比较以构成优系数与劣系数矩阵,从而得出结论,该方法可用于多目标决策选优、排序和得出满意解.     

基于信噪比的多目标决策方法及其工程应用

求解多目标优化问题得到非劣解集后,为了确定出最终的设计方案,研究简单而有效的多目标决策方法十分必要。为此,提出了一种基于信噪比的多目标决策方法。该决策方法在多目标优化设计中引入稳健设计的思想,运用信噪比的概念在非劣解集中选择最稳健的设计作为最终方案。基于信噪比的多目标决策方法,不仅可以方便地对非劣解进行评价和排序,而且考虑到工程实际中误差的客观存在,具有较大的工程应用价值。文中采用某轻型飞机齿轮箱多目标优化设计作为算例,验证了采用该决策方法的必要性和有效性。     

考虑堆垛机加减速的节能自动立库设计

以料箱式自动立库为研究对象,考虑堆垛机实际作业中存在的加减速过程,以能耗、平均吞吐时间和成本的计算模型为目标函数,以货架数量、货格数量和堆垛机的运行参数为决策变量,建立自动立库存储区多目标优化模型. 采用2种方法求解该多目标的混合整数非线性规划模型问题：使用经典遗传算法进行求解,得到不同权重下的解集;使用非支配排序遗传算法求取pareto解,得到非劣解的解集. 这些解集是优化后决策变量的集合,根据这些参数组合可以确定存储区的大小,并辅助货架与堆垛机的选购. 依据该模型的优化结果,可以设计出规划更合理的自动立库存储区,可为节能自动立库的建造提供有效参考.     

基于改进ACO与PSO算法的结构可靠度分析

针对基本蚁群算法的过早收敛问题,引入信息熵,通过优化参数 ,对基本蚁群算法进行改进,进而寻找结构的最短失效路径。从可靠指标的几何意义出发, 利用罚函数法, 将结构可靠指标的求解问题转化成相应的无约束优化问题,采用粒子群算法对结构可靠指标进行求解计算。以十杆桁架为例,采用响应面法、遗传算法与本算法对结构可靠指标进行对比计算,结果表明改进蚁群与粒子群算法的收敛速度快,计算精度高。     

遗传算法中"免疫算子"的构造与性能

文章在研究了遗传算法的编码方式、控制参数和算子操作之后,针对其全局收敛性不足的问题,在基本遗传算子的基础上采用免疫遗传算子和保优策略来防止交叉变异中的个体退化,保证遗传算法尽快收敛到全局最优解.阐述了“免疫算子”的构造及运行机理,分析了算法的性能.以25杆桁架结构可靠性优化问题作为例子说明该算法的优越性.结果表明该方法具有较好的收敛性和收敛效率,因此是一种可行的基于可靠性的结构优化策略.     

基于PVM的网络并行计算在结构优化设计中的应用

结构优化涉及大量的目标函数、设计变量和设计约束，分析工作量大，求解非常费时，一个替代的办法是把整体结构优化分解为两层优化问题：顶层为协调层优化，底层为若干个子系统层优化，提出了一个改进的负载平衡算法，以10杆和52杆桁架为例验证了二层结构优化的可行性和收敛性，计算结果表明，问题粒度越大越能获得更好的加速比和并行效率。     

基于梯度和海森矩阵计算在地震作用下桁架的形状优化

大型复杂桁架地震响应的形状优化需要大量的计算量,非梯度类算法由于效率低下通常很难成功解决该类问题.本文提出一种在地震作用下以获取质量最小化的二阶优化设计同时满足应力和位移约束的桁架形状优化设计方法.1)在Newmark-β法的基础上导出动力响应及其对设计变量一阶和二阶导数的计算方法;2)通过积分型罚函数将含时间参数的不等式约束问题转变为一系列不含时间参数的无约束问题,并利用动力响应的一阶和二阶导数计算罚函数的梯度和海森矩阵;3)充分利用梯度和海森矩阵的Marquardt方法求解无约束优化问题;演示了一个45杆桁架的形状优化设计.结果表明本文方法是一种桁架在地震作用下有效和高效的形状优化设计方法.     

基于NSGA2的水库多目标优化

讨论了非支配排序遗传算法(non-dominated sorting gentic algorithm Ⅱ, NSGA2)及其参数确定问题, 利用NSGA2对两目标水库优化调度问题进行求解,求出了问题的Pareto前端,比较了参数不同取值的优化结果。实例分析结果表明:NSGA2中遗传操作参数(包括锦标赛选择参数、模拟二进制交叉分布参数、多项式变异分布参数)对优化结果影响很小,算法具有鲁棒性,对大部分水库多目标优化问题可采用推荐值;当NSGA2种群规模和进化代数两个参数足够大时,即可得到足够多且分布均匀的Pareto前端,算法具有简便性;利用NSGA2求解水库多目标优化问题,可得到足够多且分布均匀的Pareto前端,随着种群规模和进化代数的调整,Pareto前端逐步改进, 算法稳定性好,适合求解水库多目标优化调度问题。     

混合人工鱼群算法在约束非线性优化中的应用

为了解决具有约束的非线性优化问题,本文将增广拉格朗日乘子法和鱼群算法相结合用于非线性问题的全局优化,即用人工鱼群算法寻找增广拉格朗日函数的近似最优解,并将该近似解用于拉格朗日乘子和惩罚因子等参数的更新．同时,简要分析了人工鱼群算法的随机收敛性．仿真结果证明,与自适应惩罚遗传算法相比,该混合算法在解决约束优化问题中具有优越性和有效性．     

基于偏好多目标优化和遗传算法的输电网架重构

提出一种基于偏好多目标优化和遗传算法的输电网架重构方法,考虑对于不同优化目标的偏好,制定网架重构方案。计及系统中机组、线路以及负荷的影响,提出3个评价指标作为优化目标,构建一个偏好多目标优化模型。考虑到所建优化模型的偏好性和离散性,提出一种基于偏好的非支配排序遗传算法。提出基于偏好的支配关系、种群规模控制技术以及重复个体过滤技术,用于提高算法的效率,获得解数目可控的偏好Pareto最优解集。仿真结果表明,所提模型能够有效平衡网架重构的不同影响因素,所提算法对于网架重构优化问题有较高的求解效率。     

离散变量结构优化的改进组合型遗传算法

对离散组合型法进行改进,提出了一种新的初始点产生办法,提高了离散组合型法的局部寻优能力.把离散组合型算法作为组合型操作算子融合到遗传算法中,构造一种新的离散变量结构优化算法-组合型遗传算法.运用模拟退火技术构造惩罚函数来改造适值函数,使算法更稳定地收敛于全局可行最优解.与基本遗传算法和组合型算法的计算结果比较证明,改进的组合型遗传算法具有局部搜索快和全局性好的双重特点,是可行且有效的离散变量结构优化设计方法.     

约束多目标优化问题的区间极大熵方法

根据多目标优化的基本原理，提出一种新的评价函数法，结合区间分析的方法，提出了求解多目标规划问题的区间极大熵方法，并进一步证明了此方法的收敛性．