基于云差分进化算法的约束多目标优化实现

针对现有约束多目标算法存在收敛性、分布性不高等问题,提出一种基于云差分进化算法的约束多目标优化方法,通过云模型对差分进化算法的参数进行自适应处理;采用建立外部种群分别存储可行解和不可行解的方式处理约束条件,并对已有可行解集的更新方法进行改进,有效提高解集的分布性.提出新的变异策略,利用优秀可行解和不可行解的方向信息增强算法对解的探索能力.通过对CTP类标准问题的求解表明,与另外2种较为优秀的约束多目标算法相比,本算法显著提高了Pareto解集的分布性,且更接近于真实的Pareto前沿,有效地解决了约束多目标问题.     

一种改进的差分进化算法及其应用

多目标优化问题(MOP)存在范围广且人工求解难度大,通过差分进化算法(DE)解决MOP问题具有重要意义.由于常用DE算法性能有限、收敛速度、计算精度和优化能力相互制约,通过改善变异因子、进化机制以及与粒子群算法融合等措施,研究一类基于粒子群优化和DE的混合算法(PSODE),经典优化函数的仿真实验和对比分析,结果表明在高维复杂寻优问题中可以求得高精度解.在实际数字滤波器优化设计中,表明其改进算法在计算精度和运行速度上均能取得满意的应用效果.     

求解约束优化问题的引导多目标差分进化算法

将约束优化问题转化为带偏好的双目标优化问题,用差分进化算法求解转化问题。为了克服基于Pareto支配关系的多目标算法求解转化问题时没有考虑问题偏好、收敛慢等缺点,借助多目标α-支配关系的特点,提出了基于动态α-支配的新适应度函数。新适应度函数根据种群中可行解的比例动态平衡进化过程中对两个目标的偏好,引导算法不断向问题的偏好区域靠近,从而快速收敛到约束优化问题的最优解。对6个标准测试函数的数值实验结果表明:基于α-支配的动态引导多目标差分进化算法能快速收敛到问题的最优解。与3种经典高效算法的比较说明,所提出算法的鲁棒性强且效率高。     

求解约束多目标优化问题的Agent进化算法

针对目前Agent进化算法难以处理含约束多目标优化的问题,把标准化的约束违反程度作为一个优化目标,从而对Agent所具有的能量产生影响;设置了最优解集和最优可行解集两个外部存储集,以便在寻优过程中保持Agent群体的多样性;对可行解以及约束违反程度小的Agent进行局部爬山操作,更加有利于寻找最优可行解。将算法应用于数值实例和焊接梁的设计优化问题中,表明该算法既保持了种群的多样性,又能够快速收敛。     

差分进化算法在物流配送路径优化中的应用

研究无时限单向物流配送车辆路径问题,主要考虑车辆容量、最大距离等约束,考虑车辆满载情况,以车辆非满载率最小、总的行驶路径最短为目标,提出了该物流配送问题的多目标优化问题的数学模型,运用差分进化算法求解该问题.算法构造了合适的编码方法,应用Matlab语言编程进行实例仿真计算,得到了模型的最优解,验证了算法的有效性.     

一种基于置换策略的离散多目标差分进化算法

提出了一种基于置换策略的多目标差分进化算法,采用置换策略来实现优化空间由连续向离散的转换,并结合Pareto快速分层排序策略和基于聚集密度的按层修剪操作对种群进行更新维护,以保持解集的逼近性和分布性。以多目标0/1背包问题为例进行实验,结果表明该算法能有效求解离散型多目标优化问题,优于经典的NSGA-II算法。     

求解约束优化问题M-精英协同进化算法

提出了一种适用于约束优化问题的协同进化算法．该算法旨在模拟人类社会中团队的组建及其协作方式,并强调精英人才对团队建设的推动作用．算法将整个种群分为精英种群和普通种群,围绕各个精英来组建团队,使精英种群带动普通种群,进而带动整个种群不断进化．组建团队过程中,不同精英之间采用协作操作,精英对普通种群成员进行引导操作,其中协作操作和引导操作由若干交叉或变异算子的组合所定义．使用静态罚函数法将约束优化转化为无约束优化,利用13个约束优化测试函数对算法进行了测试．仿真实验和参数分析结果表明,该算法寻优精度高,算法稳定,运行时间少,其性能优于组织进化算法,能够有效解决复杂的约束优化问题．     

一种求解约束优化问题的进化规划型文化算法

为了求解复杂约束优化问题,提出了一种新的进化算法——进化规划型文化算法。求解过程中,在基于自适应的文化算法中引入进化规划,有效利用进化过程中相关知识引导种群进化。针对约束优化问题,对这一算法的信念空间进行了设计,并利用基准函数和丁烯烷化生产调度问题进行了仿真,仿真结果表明该算法具有较好的全局搜索能力,而且大大减少了计算量。     

基于改进多目标差分进化算法的节能优化调度

随着环境问题日益突出,新能源在全球范围内得到迅速发展,电网的调度模式和技术是提升新能源消纳的关键.采用以最少的煤炭资源消耗量及水电站发电为目标,以火电机组的出力和梯级水电站的发电流量作为控制变量,综合考虑火电厂、水电站等约束条件,构建风光水火互补的电力系统动态调度模型.提出一种改进多目标差分进化算法对模型进行求解,算法中引入外部环境影响和参数自适应调整,可以提高种群全局寻优能力.分析结果表明:该算法比多目标差分算法收敛性和精确度更高,起到清洁能源的利用和削峰填谷的效果.     

基于微分进化求解多目标优化问题中的退化现象

基于微分进化(DE)的多目标进化算法(MOEA)在求解过程中存在着退化现象,导致算法的收敛性无法保证,同时也降低了求解的效率。针对这一问题,分析了算法中存在的两种退化现象,提出了针对两种退化现象相应的解决办法,最后给出了一种新的基于DE的MOEA。新算法克服了已有算法中存在的退化现象,保证了算法的收敛性和解的多样性,有效地提高了算法的效率,通过数值实验验证了新算法的可行性和有效性。     

自适应权重差分进化算法

针对使用不同中间向量遗传策略（学习策略）的差分进化算法所表现出的性能不同,提出一种改进的差分进化算法,对已有的两种遗传策略引入自适应权重,设计了一个新的中间向量遗传策略.通过对基准函数进行测试,结果表明新算法避免了早熟收敛,寻优性能较好,收敛速度较快,具有一定的有效性.     

A new evolutionary algorithm for constrained optimization problems

To solve single-objective constrained optimization problems,a new population-based evolutionary algorithm with elite strategy(PEAES) is proposed with the concept of single and multi-objective optimization.Constrained functions are combined to be an objective function.During the evolutionary process,the current optimal solution is found and treated as the reference point to divide the population into three sub-populations:one feasible and two infeasible ones.Different evolutionary operations of single or multi-objective optimization are respectively performed in each sub-population with elite strategy.Thirteen famous benchmark functions are selected to evaluate the performance of PEAES in comparison of other three optimization methods.The results show the proposed method is valid in efficiency,precision and probability for solving single-objective constrained optimization problems.     

基于改进的DE算法对PID参数的优化

通过改进标准差分进化算法的放缩因子,得到一种改进的差分进化算法.这种改进的差分进化算法具有自适应的特点,能自调整放缩因子的大小,而标准差分进化算法的放缩因子通常取某个常数.将这种改进的差分进化算法用于PID参数的优化,克服了一些传统方法过于直接、不能寻优的缺点.仿真结果显示,改进的差分进化算法,具有较快的响应速率和较好的鲁棒性.     

求解约束优化问题的偏好多目标进化算法简

Constrained optimization problems (COPs) are converted into the bi-objective optimization problem and solved with a new preference based multi-objective evolutionary algorithm. A new hybrid crossover operator is proposed to improve the search ability in the evolutionary process, and also a novel fitness function with preference based on the achievement scalarizing function (ASF) which is used in the method of weighted metrics in multi-objective optimization is presented. The new fitness measures the merits of individuals by the weighting distance from individuals to the reference point, where the reference point and the weighting vector afford the preference for selection. In different evolutionary stages, the reference point and weighting vector are chosen adaptively according to the individuals in population to make a tradeoff between the preferences to the two objectives. Numerical experiments for several standard test functions with different characteristics illustrate that the new proposed algorithm is effective and efficient.     

自适应差分进化算法

提出了一种自适应差分进化算法,该算法在计算过程中自适应调整缩放因子,在搜索初期保持种群的多样性和增强全局搜索能力,后期有利于局部搜索提高算法的精度。数值实验结果表明,该算法有效的避免早熟,提高了全局寻优能力。该算法的性能优于基本微分进化算法。     

Novel constrained multi-objective biogeography-based optimization algorithm for robot path planning

A constrained multi-objective biogeography-based optimization algorithm （CMBOA） was proposed to solve robot path planning （RPP）. For RPP, the length and smoothness of path were taken as the optimization objectives, and the distance from the obstacles was constraint. In CMBOA, a new migration operator with disturbance factor was designed and applied to the feasible population to generate many more non-dominated feasible individuals; meanwhile, some infeasible individuals nearby feasible region were recombined with the nearest feasible ones to approach the feasibility. Compared with classical multi-objective evolutionary algorithms, the current study indicates that CM- BOA has better performance for RPP.