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基于距离优势关系的高维多目标进化算法

计算机科学与探索 2022年第11期16卷 2642-2652页

作者：顾清华徐青松李学现西安建筑科技大学管理学院西安710001 西安建筑科技大学资源工程学院西安710001 西安市智慧工业感知计算与决策重点实验室西安710001

收敛性与多样性是多目标进化算法的两个主要研究方面,随着多目标优化问题目标维度的增加,传统的多目标进化算法很难维持解的多样性。为了增强算法在高维多目标优化问题中的多样性,提出了一种新的距离优势关系。首先,为了保证算法的收敛... 详细信息

收敛性与多样性是多目标进化算法的两个主要研究方面,随着多目标优化问题目标维度的增加,传统的多目标进化算法很难维持解的多样性。为了增强算法在高维多目标优化问题中的多样性,提出了一种新的距离优势关系。首先,为了保证算法的收敛性,在同一小生境内,基于距离优势关系计算候选解到理想点的距离作为适应度值,选择适应度值好的候选解作为非支配解。然后,为了增强算法的多样性,距离优势关系设定了每个候选解具有相同的小生境,并且保证在同一小生境内只保留一个最优解。最后,基于提出的距离优势关系对VaEA算法进行改进,得到的算法命名为VaEA-DDR。在5、8、10、15维目标的DTLZ及IDTLZ测试问题上将改进的算法与目前六种常用的算法进行实验对比。实验结果表明,改进后的算法具有较强的竞争性,能显著增强算法的多样性。

关键词：高维多目标优化距离优势关系多样性 VaEA

目标空间映射策略的高维多目标粒子群优化算法

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智能系统学报 2021年第2期16卷 362-370页

作者：陈强王宇嘉梁海娜孙欣上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

为了平衡优化算法在高维多目标优化问题中收敛性和多样性之间的关系,增加算法的选择压力,本文提出了一种基于目标空间映射策略的高维多目标粒子群优化算法(many-objective particle swarm optimization algorithm based on objective sp... 详细信息

为了平衡优化算法在高维多目标优化问题中收敛性和多样性之间的关系,增加算法的选择压力,本文提出了一种基于目标空间映射策略的高维多目标粒子群优化算法(many-objective particle swarm optimization algorithm based on objective space mapping strategy,MOPSO-OSM)。在求解高维多目标优化问题时,Pareto准则难以从众多的非支配解中确定最优“折中”解,因此将高维多目标空间映射为以收敛性和多样性评价指标的2维空间,再将上述2维空间根据性能指标的优劣划分为4个不同区域。同时,使用反向学习策略提高算法跳出局部最优的能力。实验表明,MOPSO-OSM算法可以有效平衡收敛性和多样性之间的关系,达到求解复杂多目标优化问题的目的。

关键词：目标空间映射策略性能指标反向学习粒子群高维多目标优化 Pareto准则收敛性分布性

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基于多目标粒子群算法的高维多目标无功优化

电力系统保护与控制 2017年第15期45卷 77-84页

作者：蔡博黄少锋华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

提出一种高维多目标电力系统无功优化模型。相比于传统的电力系统无功优化模型,该模型能够在无功优化中同时兼顾系统的有功损耗、电压水平、静态电压稳定性以及供电能力。针对已有的求解多目标无功优化模型的算法应用于求解所提模型时... 详细信息

提出一种高维多目标电力系统无功优化模型。相比于传统的电力系统无功优化模型,该模型能够在无功优化中同时兼顾系统的有功损耗、电压水平、静态电压稳定性以及供电能力。针对已有的求解多目标无功优化模型的算法应用于求解所提模型时存在的局限性,进一步引入一种基于帕雷托熵的高维多目标粒子群优化算法并加以改进,使得该算法能够有效求解高维多目标优化问题。最后,利用IEEE-39节点系统验证了所提模型和求解算法的正确性和有效性。仿真结果表明,在传统的多目标无功优化模型中引入系统供电能力,能够在不恶化其他目标函数优化效果的情况下,使系统的供电能力得到提高。

关键词：无功优化高维多目标优化供电能力粒子群算法

改进NSGA-III求解高维多目标绿色柔性作业车间调度问题

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系统仿真学报 2023年

作者：徐宜刚陈勇王宸彭运贤上海大学上海市智能制造与机器人重点实验室中国工程科技十堰产业技术研究院东风专用汽车有限公司湖北汽车工业学院机械工程学院

随着“绿色制造”的兴起，综合考虑经济效益与能源消耗的绿色柔性作业车间调度问题越来越受关注。因此，本文建立了以能耗、最大完工时间、总负荷、总拖期四目标的车间调度模型。为解决NSGA-III在求解上述模型存在初始解质量差与局部搜... 详细信息

随着“绿色制造”的兴起，综合考虑经济效益与能源消耗的绿色柔性作业车间调度问题越来越受关注。因此，本文建立了以能耗、最大完工时间、总负荷、总拖期四目标的车间调度模型。为解决NSGA-III在求解上述模型存在初始解质量差与局部搜索效率低的问题，提出了一种改进NSGA-III(NSGA-III-TV)。主要特点：1）基于MSOS编码，分别对OS和MS染色体采取不同混合初始化策略以提高初始解质量；2）基于关键路径，采用改进N6邻域结构进行邻域搜索，有效缩短完工时间并降低搜索盲目性，同时采用三种有效变异算子扩大算法搜索空间，提高后期收敛能力。通过与多个算法分别在十个算例和两个实例上进行测试对比，结果表明，NSGA-III-TV在求解高维多目标柔性作业车间调度问题上具有较好的性能以及实用性，为企业生产制造车间的智能绿色转型升级提供了有力支持。

关键词：绿色柔性作业车间调度高维多目标优化关键路径变邻域搜索

基于全局排序的高维多目标差分进化算法在供热管网阻力辨识中的应用

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计算物理 2023年

作者：于君利周恩泽刘壮阔徐文晓杨英帅相明宇青岛理工大学环境与市政工程学院代傲表计(济南)有限公司

开发了一种基于全局排序的高维多目标差分进化算法作为热网阻力系数辨识方法，将多目标算法运用于热网阻力辨识中，并改进了阻力辨识的计算流程；将模糊数学方法运用到阻力辨识过程中，通过辨识每根管段产生一组最优解集，依据模糊隶属... 详细信息

开发了一种基于全局排序的高维多目标差分进化算法作为热网阻力系数辨识方法，将多目标算法运用于热网阻力辨识中，并改进了阻力辨识的计算流程；将模糊数学方法运用到阻力辨识过程中，通过辨识每根管段产生一组最优解集，依据模糊隶属度从最优解集中选取最优解，解决了最优解的确定问题。研究结果显示，与单目标算法相比，基于全局排序的高维多目标差分进化算法产生的最优解集分布均匀且集中，获得的最优解精度较高。

关键词：供热管网阻力辨识高维多目标优化差分进化算法

基于改进角度惩罚距离和自适应参考向量的高维多目标进化算法

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控制与决策 2023年

作者：曾亮向思颖曾维钧王嘉诚王珊珊李维刚湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室武汉科技大学信息科学与工程学院湖北工业大学电气与电子工程学院

为了解决现有多目标进化算法难以处理复杂帕累托前沿的问题，本文提出了一种基于改进角度惩罚距离和自适应参考向量的高维多目标进化算法(An Improved Angle Penalized Distance and Adaptive Reference Vector Based Many-objective Ev... 详细信息

为了解决现有多目标进化算法难以处理复杂帕累托前沿的问题，本文提出了一种基于改进角度惩罚距离和自适应参考向量的高维多目标进化算法(An Improved Angle Penalized Distance and Adaptive Reference Vector Based Many-objective Evolutionary Algorithm, PDAREA).算法中采用改进的角度惩罚距离策略进行个体选择，有效减少种群中个体收敛性与分布性的冲突.自适应参考向量策略能够根据目标函数的变化动态调整参考向量的分布，有效改善了个体在帕累托前沿上分布不均的问题.通过参考向量再生策略，提高了算法处理带有不规则帕累托前沿问题的能力和效率.最后，将所提算法与七个主流的算法进行仿真实验对比，并应用于两个实际应用中.结果表明，所提算法在求解带有复杂帕累托前沿的高维多目标优化问题上具有较强竞争力，能有效平衡种群收敛性和分布性.

关键词：高维多目标优化进化算法角度惩罚距离自适应参考向量帕累托前沿收敛性分布性

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交叉口混合交通流高维多目标信号优化控制

公路交通科技 2014年第11期31卷 108-115页

作者：肖婧王科俊毕晓君辽宁省交通高等专科学校辽宁沈阳110122 哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为提高我国城市道路交叉口混合交通流智能信号控制的效率,提出一种基于高维多目标进化算法的交叉口混合交通流信号智能优化控制方法。首先,提出一种新的高维多目标进化算法GRMODE,设计了新的算法模型并改进了Pareto支配排序等多项关键技... 详细信息

为提高我国城市道路交叉口混合交通流智能信号控制的效率,提出一种基于高维多目标进化算法的交叉口混合交通流信号智能优化控制方法。首先,提出一种新的高维多目标进化算法GRMODE,设计了新的算法模型并改进了Pareto支配排序等多项关键技术;其次,设计了基于GRMODE算法的交叉口混合交通流高维多目标信号优化控制模型,提供5项控制目标最优的信号控制方案。在南京市交叉口信号控制中的仿真实验结果表明,基于GRMODE算法的控制模型能够使交叉口机动车平均延误、停车次数、通行能力、非机动车平均延误及行人等待时间等多项性能指标同时达到最优,提升交叉口智能信号控制效率。

关键词：交通工程智能交通信号控制高维多目标优化单交叉口混合交通流

基于聚类引导和目标值和的高维多目标进化算法

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控制与决策 2023年

作者：王旭健张峰干姚敏立火箭军工程大学

基于分解的高维多目标进化算法在处理不规则前沿优化问题时需要调整参考向量，为避免这一复杂操作，提出一种基于聚类引导和目标值和的高维多目标进化算法。该算法借助一个储存非支配解并定期更新的精英集，通过聚类引导当前种群进化，... 详细信息

基于分解的高维多目标进化算法在处理不规则前沿优化问题时需要调整参考向量，为避免这一复杂操作，提出一种基于聚类引导和目标值和的高维多目标进化算法。该算法借助一个储存非支配解并定期更新的精英集，通过聚类引导当前种群进化，从而使当前种群保持较好的多样性。选择个体时，根据Pareto支配关系以及目标值和衡量个体的收敛性，基于该收敛性度量方式进行非支配排序和适应值排序，从而选择收敛性较好的个体。与7种算法在2套高维多目标优化测试题上进行对比实验，实验结果表明，该算法可有效解决不同类型的高维多目标优化问题。

关键词：多目标优化高维多目标优化分解聚类目标值和

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改进聚合树的高维多目标降维优化算法

计算机工程与应用 2020年第21期56卷 47-53页

作者：吴天纬安斯光孙崎岖李梅孙丽宏申屠南瑛中国计量大学机电工程学院杭州310018

对于高维多目标优化问题,降维优化算法通过去除或融合冗余目标的方法解决算法耗时过多的问题,但同时也会导致算法分布性能下降。聚合树算法定义非参数秩冲突从而可以快速计算出各目标间冲突度,但聚合树算法鲁棒性有待提高,且需要用户自... 详细信息

对于高维多目标优化问题,降维优化算法通过去除或融合冗余目标的方法解决算法耗时过多的问题,但同时也会导致算法分布性能下降。聚合树算法定义非参数秩冲突从而可以快速计算出各目标间冲突度,但聚合树算法鲁棒性有待提高,且需要用户自行决策去除冗余目标。针对这些问题,提出数组叠加机制并定义冲突趋势和冲突度误差,以提高算法鲁棒性;通过合并冲突度较低的冗余目标的方法来进行目标降维,并定义降维截止冲突度;与NSGA-III算法结合,以达到对高维多目标问题进行完整降维优化的目的。为检验该算法性能,与其他经典高维算法进行对DTLZ测试函数集的优化对比,实验结果表明,该算法在耗时更少的同时,也具有较为优秀的分布性能和收敛性能。

关键词：高维多目标优化聚合树算法冲突度