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Enhancing the Performance of JADE Using Two-phase parameter control Scheme and Its Application

International Journal of Automation and computing 2018年第4期15卷 462-473页

作者： Qin-Qin Fan Yi-Lian Zhang Xue-Feng Yan Zhi-Huan Wang Logistics Research Center Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China Key Laboratory of Advanced control and Optimization for Chemical Processes of Ministry of Education East China University of Science and Technology Shanghai 200237China Key Laboratory of Marine Technology and control Engineering Ministry of Communications Shanghai Maritime UniversityShanghai 201306China

The search efficiency of differential evolution （DE） algorithm is greatly impacted by its control parameters. Although many adaptation/self-adaptation techniques can automatically find suitable control parameters for the DE, most techniques are based on pop- ulation information which may be misleading in solving complex optimization problems. Therefore, a self-adaptive DE （i.e., JADE） using two-phase parameter control scheme （TPC-JADE） is proposed to enhance the performance of DE in the current study. In the TPC-JADE, an adaptation technique is utilized to generate the control parameters in the early population evolution, and a well-known empirical guideline is used to update the control parameters in the later evolution stages. The TPC-JADE is compared with four state-of-the-art DE variants on two famous test suites （i.e., IEEE CEC2005 and IEEE CEC2015）. Results indicate that the overall performance of the TPC-JADE is better than that of the other compared algorithms. In addition, the proposed algorithm is utilized to obtain optimal nutrient and inducer feeding for the Lee-Ramirez bioreactor. Experimental results show that the TPC-JADE can perform well on an actual dynamic optimization problem.

关键词： Differential evolution(DE)algorithm evolutionary computation dynamic optimization control parameter adaptation chemical processes.

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