混合差异演化算法在背包问题中的应用

提出了一种用于求解0-1背包问题的混合差异演化算法,详细阐述了该算法求解背包问题的具体操作过程。算法主要使用了两个思想策略,即启发式贪婪算法和基于二进制编码的差异演化算法。通过对其它文献中仿真实例的计算和结果对比,表明该算法对求解0-1背包问题的有效性,这对差异演化算法解决其它离散问题会有些帮助。     

解0-1背包问题的二进制差异演化算法

针对传统差异演化算法(DE)无法求解采用二进制编码问题的缺点,通过采用新的变异方法,提出了一种用于求解0-1背包问题的二进制差异演化算法,阐明了该算法求解背包问题的具体实现过程.通过多个0-1背包问题的仿真试验,表明了该算法在求解0-1背包问题时不仅能达到最优解,而且收敛速度快,同时也验证了算法在解决二进制编码问题上的可行性和有效性.     

求解背包问题的改进差异演化算法

提出一种求解0-1背包问题的改进差异演化算法。首先对差异演化算法的选择操作进行修改,得到的改进差异演化算法可以直接有效地处理约束优化问题。其次,利用一种新的区间编码映射机制,将差异演化算法扩展到求解离散领域优化问题。仿真实验结果表明,与其他进化算法相比,改进差异演化算法求解经典背包问题时,求解精度高,收敛速度快,是求解经典背包问题的一种高效算法。     

混合差异演化算法求解多维背包问题

提出了一种求解多维0-1背包问题的混合差异演化算法,算法使用了两个主要的思想策略,即依据物品单位容积价值的高低选择物品的贪婪算法和基于二进制编码的差异演化算法。对10个测试算例进行了仿真试验,结果表明文章提出的算法可以快速找到这些测试算例的最优解,是求解多维背包问题的一种有效方法。     

混合二进制差异演化算法解0-1背包问题

为了有效求解0-1背包问题,提出一种混合二进制差异演化算法.该算法基于差异演化算法框架,采用二进制编码,通过增加映射操作、S型变换操作和逆映射操作等3种新的操作,将差异演化算法从实数优化领域推广至离散优化领域,成功解决了差异演化算法直接求解离散优化问题时的计算不封闭问题.此外,在每次迭代求解时,利用贪婪变换法对违反约束条件的不可行解进行变换,使其成为可行解.不同规模的背包问题的数值实验结果表明了该算法的有效性与适用性.     

基于混合编码的差异演化算法解0-1背包问题*

针对典型的一类NP完全问题——背包问题,提出一种混合编码的差异演化求解方法。该方法基于差异演化算法框架,采用混合编码机制,每个决策变量均由一个实数和一个二进制数的组合表示。利用新定义的映射算子,构建混合编码的种群;增加边界约束处理算子,确保变异算子计算结果满足边界约束条件;利用新定义的丢弃算子对于不可行的装包策略进行修正。通过数值仿真实验,将该方法与遗传算法、二进制差异算法的计算结果比较分析,表明该算法求解背包问题的有效性与适用性。     

一种求解背包问题的混合差异演化算法

为增强差异演化算法在求解背包问题时的局部搜索能力,提出拉马克-鲍德温混合差异演化算法。该算法采用双种群协同进化,以差异演化算法为主体,在演化过程中分别引入拉马克进化和鲍德温效应2种局部搜索算子,引导种群进化方向。仿真实验结果表明,该算法求解精度高,收敛速度快,能够高效求解背包问题。     

二进制差异演化算法及其应用

针对传统差异演化算法（Differential Evolution）无法求解采用二进制编码问题的缺点,通过引入“少数服从多数”原则,提出一种解决二进制编码问题的差异演化算法—二进制差异演化算法。5个测试函数和4个背包问题的仿真实验表明了文中提出算法在解决二进制编码问题上的有效性。     

求解武器—目标分配问题的混合编码差异演化算法*

提出一种混合编码差异演化求解武器—目标分配优化问题。在差异演化算法中增加违反边界约束处理操作,确保由变异和交叉操作生成的每个新个体满足边界约束条件;对差异演化算法中的选择操作重新定义,使其可以直接处理约束条件。基于编码映射的方法构建一种新的混合编码差异演化算法。利用武器—目标分配问题对该算法进行了仿真实验,结果表明该算法的有效性与适用性。混合编码差异演化算法是求解离散约束优化问题的一种有效方法。     

基于编码转换的离散演化算法设计与应用

为了利用演化算法求解离散域上的组合优化问题,借鉴遗传算法（GA）、二进制粒子群优化（BPSO）和二进制差分演化（HBDE）中的映射方法,提出了一种基于映射变换思想设计离散演化算法的实用方法——编码转换法（ETM）,并利用一个简单有效的编码转化函数给出了求解组合优化问题的离散演化算法一般算法框架A-DisEA.为了说明ETM的实用性与有效性,首先基于A-DisEA给出了一个离散粒子群优化算法（DisPSO）,然后分别利用BPSO、HBDE和DisPSO等求解集合联盟背包问题和折扣{0-1}背包问题,通过对计算结果的比较表明：BPSO、HBDE和DisPSO的求解性能均优于GA,这不仅说明基于ETM的离散演化算法在求解KP问题方面具有良好的性能,同时也说明利用ETM方法设计离散演化算法是一种简单且有效的实用方法.     

基于差分演化策略的混沌乌鸦算法求解折扣{0-1}背包问题

针对确定性算法难于求解的各项的重量系数和价值系数在大范围内取值的折扣{0-1}背包问题（D{0-1}KP）,提出了基于差分演化策略的混沌乌鸦算法（DECCSA）。首先,采用混沌映射生成初始乌鸦种群;然后,采用混合编码方式和贪心修复与优化策略（GROS）解决了D{0-1}KP的编码问题;最后,引入差分演化策略提高算法的收敛速度。对4类大规模D{0-1}KP实例的计算结果表明：DECCSA比遗传算法、细菌觅食算法和变异蝙蝠算法求得的最好值和平均值更优,能得到最优解或更好的近似解,非常适于求解D{0-1}KP。     

基于拉马克进化的差分进化算法求解KPC问题

具有单连续变量的背包问题(knapsack problem with a single continuous variable,KPC)是标准0-1背包问题的自然推广,在KPC中背包容量不是固定的,因此其求解难度变大.针对现有差分进化(differential evolution,DE)算法在高维KPC实例上求解精度不...     

具有自加速与变邻域搜索的差分演化算法

在分析差分演化（DE）进化方式基础上,首先利用自加速性改进差异算子与选择算子,然后结合变邻域搜索改善算法的局部搜索能力,提出了一种具有自加速特性与变邻域搜索能力的差分演化算法(SAVNDE);基于DE的三种进化模式,利用5个Benchmark测试函数进行对比计算,实验结果表明：SAVNDE在保持了DE原有特性基础上,以较快的速度获得更好的结果。     

改进的差异演化算法

针对差异演化算法求解复杂优化问题效率不高问题,提出一种改进的差异演化算法。该算法采用单种群机制提高全局搜索能力,利用二次局部变异操作使当前种群中的部分个体在当前最优个体附近寻优,增强局部搜索能力。利用不同类型的标准测试函数对该算法进行测试,并与差异演化算法、动态差异演化算法和粒子群优化算法进行比较。仿真结果表明,改进的差异演化算法显著提高了搜索效率。     

多配送中心物流车辆调度的改进差分进化算法

多配送中心物流车辆调度问题是一类实用性很高的NP难解问题。针对标准差分进化算法进化过程中缺乏动态调整,进化后期由于种群多样性的降低,算法容易陷入早熟收敛的问题,提出了一种改进的差分进化算法。该算法在变异过程中动态自适应地调整缩放因子,在交叉过程中通过高斯扰动增加种群的多样性,在变异操作之后,加入新的选择机制。将该算法应用于多配送中心物流车辆调度问题,建立了数学模型,介绍了该算法的详细实现过程。仿真通过和遗传算法和标准差分进化算法比较,表明该算法具有更好的寻优效果,从而证明了该算法应用于该问题的可行性和有效性。     

一种具有混合编码的二进制差分演化算法

差分演化(DE)是Storn和Price于1997年提出的一种基于个体差异重组思想的演化算法,非常适用于求解连续域上的最优化问题.首先引入"差异算子"等概念,给出DE的一种简洁算法描述,并分析了它所具有的特性.然后,为了使DE能够求解离散域上的最优化问题,基于数学变换思想引入"辅助搜索空间"和"个体混合编码"等概念,通过定义一个特殊的满射变换,在辅助搜索空间的作用下将连续域上的高效差分演化搜索变换为离散域上的同步演化搜索,由此提出了第1个二进制差分演化算法:具有混合编码的二进制差分演化算法(HBDE).接着,给出了HBDE的依概率收敛和完全收敛的定义,并利用离散Markov随机理论证明了HBDE是完全收敛的. HBDE不仅完全具有DE的各种特性和所有优点,而且非常适用于求解离散域上的最优化问题,对随机生成的大规模3-SAT问题实例和典型0/1背包问题实例的数值计算表明:该算法具有很好的全局收敛性和稳定性,其性能远远超过二进制粒子群优化算法和遗传算法.     

求解0-1背包问题的二进制狮群算法

针对传统二进制群智能算法求解0-1背包问题易陷入局部最优、收敛速度慢的缺点,提出一种新的解决离散空间问题的二进制狮群算法BLSO。二进制狮群算法对狮王、母狮和幼狮的位置重新定义,引入反置运算、移动算子和学习算子建立全新的位置转移方式和局部搜索规则;加入贪心策略进行解的可行化处理和充分利用,增强局部搜索能力,进一步提高收敛速度。对9个典型的0-1背包算例进行仿真实验,实验结果表明,该算法不仅可以有效求解0-1背包问题,而且还能够以较快的速度搜索到精度较高的次优解甚至全局最优解,具有较好的稳定性;同时,对高维背包问题的求解与参考算法相比,在寻优时间和精度上更具优势。     

改进自适应差分进化算法求解大规模整数任务分配

针对0-1任务规划模型存在维数灾维的问题,提出一种基于改进自适应差分进化(SADE)算法的大规模整数任务分配算法。首先,将任务分配的0-1规划模型转化整数规划模型,不仅大幅减少了优化变量的维数,还减少了整式约束条件;然后,将常用的变异算子DE/rand/1/bin和DE/best/2/bin结合起来组成新的自适应变异算子,使得自适应差分进化算法既有较快的收敛速度,又降低了变异算子对具体问题的依赖;并用改进自适应差分进化算法求解整数规划。最后,通过典型的任务分配实例验证了算法在优化大规模任务分配的有效性和快速性。     

Multiobjective differential evolution using homeostasis based mutation for application in software cost estimation

The problem in software cost estimation revolves around accuracy. To improve the accuracy, heuristic/meta-heuristic algorithms have been known to yield better results when it is applied in the domain of software cost estimation. For the sake of accuracy in results, we are still modifying these algorithms. Here we have proposed a new meta-heuristic algorithm based on Differential Evolution (DE) by Homeostasis mutation operator. Software development requires high prediction and low Root Mean Squared Error (RMSE) and mean magnitude relative error(MMRE). The problem in software cost estimation relates to accurate prediction and minimization of RMSE and MMRE, which are used to solve multiobjective optimization. Many versions of DE were proposed, however multi-objective versions where the concept of Pareto optimality is used, are most popular. Pareto-Based Differential Evolution (PBDE) is one of them. Although the performance of this algorithm is very good, its convergence rate can be further improved by minimizing the time complexity of nondominated sorting, and by improving the diversity of solutions. This has been implemented by using efficient nondominated algorithm whose time complexity is better than the previous one and a new mutation scheme is implemented in DE which can provide more diversity among solutions. The proposed variant multiplies the Homeostasis value with one more vector, named the Homeostasis mutation vector, in the existing mutation vector to provide more bandwidth for selecting effective mutant solutions. The proposed approach provides more promising solutions to guide the evolution and helps DE escape the situation of stagnation. The performance of the proposed algorithm is evaluated on twelve benchmark test functions (bi-objective and tri-objective) on the Pareto-optimal front. The performance of the proposed algorithm is compared with other state-of-the-art algorithms on five multi-objective evolutionary algorithms (MOEAs). The result verifies that our proposed Homeostasis mutation strategy performs better than other state-of-the-art algorithms. Finally, application of MODE-HBM is applied to solve in terms of Pareto front, representing the trade-off between development RMSE, MMRE, and prediction for COCOMO model.     

求解多维0-1背包问题的一种改进的遗传算法

针对多维0-1背包问题,通过应用贪心法和二分搜索法的思想,本文提出了一种新的杂交算子——中值杂交,并且基于此算子提出了求解多维0-1背包问题的一种改进的遗传算法。最后本文通过一系列数值实验,把改进算法与传统的遗传算法以及其他最新的遗传算法进行比较,经过对求得近似解的精度及计算所需时间两方面的对比,验证了其有效性。