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基于动态分解和角度惩罚距离的高维多目标进化算法
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作者 王旭健 张峰干 姚敏立 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2773-2785,共13页
多个领域的优化可归纳为高维多目标优化问题,高维多目标进化算法是解决此类问题的有效方法,然而该方法普遍存在收敛性和多样性较难平衡的问题.针对此问题,本文提出一种基于动态分解和角度惩罚距离的高维多目标进化算法.该算法基于动态... 多个领域的优化可归纳为高维多目标优化问题,高维多目标进化算法是解决此类问题的有效方法,然而该方法普遍存在收敛性和多样性较难平衡的问题.针对此问题,本文提出一种基于动态分解和角度惩罚距离的高维多目标进化算法.该算法基于动态分解将种群分成多个类,此过程无需预先设定参考向量,可根据种群自身分布信息进行分解.之后,基于改进的角度惩罚距离从每类中选择个体,从而平衡收敛性与多样性.此外,设计基于Pareto支配、拐点、m近邻角度三原则的锦标赛匹配选择机制.本文算法与9种高维多目标进化算法在27例高维多目标优化测试题上进行对比实验.实验结果表明,本文算法能有效解决不同类型的高维多目标优化问题,并且在不同目标个数上具有较好的稳定性. 展开更多
关键词 多目标优化 高维多目标优化 动态分解 角度惩罚距离
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基于角度惩罚距离精英选择策略的偏好高维目标优化算法 被引量:15
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作者 王丽萍 章鸣雷 +1 位作者 邱飞岳 江波 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期236-253,共18页
基于决策者偏好的高维目标优化算法能有效集中算法资源和减小搜索空间,是处理高维目标优化问题的有效途径之一.现有研究发现,参考点位置选择对算法性能影响显著,位于极端位置的参考点容易引发算法不收敛;同时,算法多样性在种群逼近Paret... 基于决策者偏好的高维目标优化算法能有效集中算法资源和减小搜索空间,是处理高维目标优化问题的有效途径之一.现有研究发现,参考点位置选择对算法性能影响显著,位于极端位置的参考点容易引发算法不收敛;同时,算法多样性在种群逼近Pareto前沿的过程中反复遭到破坏.为解决以上问题,该文提出一种基于角度惩罚距离精英选择策略的偏好高维目标优化算法.该算法将决策者偏好信息融入到基于分解的多目标优化算法中,提出偏好向量生成策略,消除算法收敛性对参考点位置的敏感性;同时引入角度惩罚距离(APD)机制,分析该机制在算法搜索后期存在种群退化、收敛放缓等缺陷的基础上,提出APD精英选择策略,通过有效分配算法资源,平衡算法收敛性和多样性.算法性能对比实验中,将该文提出的算法与g-占优、r-占优、双极偏好占优以及MOEA/D-PRE在3至10维DTLZ1-4测试问题上进行性能测试.实验结果表明,该文提出的偏好算法所求解集能够有效反映决策者的偏好信息,并且在高维目标优化问题上,所提算法在偏好区域求得解集的收敛性和均匀性更优. 展开更多
关键词 高维目标优化 偏好向量 角度惩罚距离 精英选择 进化算法
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基于角度惩罚距离的收敛因子非线性递减多目标鲸鱼优化改进算法 被引量:7
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作者 王龙达 王兴成 刘罡 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期1395-1401,共7页
为了提高多目标鲸鱼优化算法的全局优化性能,提出了一种基于角度惩罚距离的收敛因子非线性递减多目标鲸鱼优化算法IWOA-APD。首先,针对基本多目标鲸鱼算法收敛性和多样性难以平衡的问题,采用角度惩罚距离作为解优劣评价指标。其次,给出... 为了提高多目标鲸鱼优化算法的全局优化性能,提出了一种基于角度惩罚距离的收敛因子非线性递减多目标鲸鱼优化算法IWOA-APD。首先,针对基本多目标鲸鱼算法收敛性和多样性难以平衡的问题,采用角度惩罚距离作为解优劣评价指标。其次,给出了一种基于迭代进度和优化因子的收敛因子指数形式非线性递减策略,该策略可以通过调整优化因子进一步提升优化性能。除此之外,给出了基于融合距离与拥挤度距离的精英集维护机制,从而改善精英集的多样性维护效果。最后,为了验证该算法的有效性,基于五种标准测试函数及一种城市轨道列车速度曲线优化实际算例,在MATLAB2016b GUI平台下采用所提出的IWOA-APD与IWOA、MOWOA、dMOPSO进行对比仿真。仿真结果表明,所提出的IWOA-APD寻到了更理想的优化结果。由此说明,相比于一些性能品质良好的优化算法,IWOA-APD还具有更快的计算速度和更高的全局收敛精度。 展开更多
关键词 角度惩罚距离 收敛因子 多目标 鲸鱼优化算法 非线性递减
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一种基于角度惩罚距离的高维多目标进化算法 被引量:6
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作者 毕晓君 王朝 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期314-322,共9页
为了使多目标进化算法在收敛性和分布性之间保持平衡,该文提出一种基于角度惩罚距离的高维多目标进化算法(Many-Objective Evolutionary Algorithm based on Angle Penalized Distance,Ma OEA-APD)。首先,综合考虑收敛性和分布性在进化... 为了使多目标进化算法在收敛性和分布性之间保持平衡,该文提出一种基于角度惩罚距离的高维多目标进化算法(Many-Objective Evolutionary Algorithm based on Angle Penalized Distance,Ma OEA-APD)。首先,综合考虑收敛性和分布性在进化不同阶段的重要性,构造一种角度惩罚距离,使两者随进化进程动态平衡;其次,开发基于删除劣质个体的环境选择策略,在提高种群分布性的同时提高收敛性;最后,根据环境选择的原理,设计与之相协调且互补的匹配选择过程,提高算法的整体进化效率。将所提算法与目前国内外性能优异的3种高维多目标进化算法进行对比,实验结果表明在WFG标准测试函数集上,该文算法相对于其他算法,综合性能有了较大的提升。 展开更多
关键词 高维多目标优化 进化算法 删除策略 角度惩罚距离
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基于强化学习和角度惩罚距离的冰晶连续优化算法
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作者 许毅 冯翔 虞慧群 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期89-100,共12页
针对全局连续优化问题,提出了一种基于强化学习的概率更新和角度惩罚距离偏差策略的冰晶连续优化算法。首先,通过模拟湖水结冰的自然现象,提出了冰晶连续优化算法,实现对连续极值问题的求解。在选择湖水中心时,加入的角度惩罚距离能更... 针对全局连续优化问题,提出了一种基于强化学习的概率更新和角度惩罚距离偏差策略的冰晶连续优化算法。首先,通过模拟湖水结冰的自然现象,提出了冰晶连续优化算法,实现对连续极值问题的求解。在选择湖水中心时,加入的角度惩罚距离能更好地平衡收敛性和多样性,消除临时湖水中心带来的能量计算误差;然后,基于强化学习的概率更新可以对新生晶体的位置有更好的引导效果,加快湖水的结冰过程,更快地逼近湖水中心-全局最优点;最后,为了验证概率更新和角度惩罚距离的有效性,对加入概率更新策略前后的算法进行了比较。将本文算法与其他4种算法在12个基准函数上进行了比较,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 冰晶连续优化算法 角度惩罚距离 强化学习 优化问题
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IRVEA:一种改进角度惩罚距离的RVEA算法
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作者 郭华 韦伟 +3 位作者 谢承旺 潘嘉敏 程文旗 谢子若 《萍乡学院学报》 2021年第6期62-67,共6页
多目标和高维多目标进化算法致力于平衡收敛性和多样性。经典的RVEA算法利用角度惩罚距离方法平衡收敛性与多样性,但它仍存在不足,从而对算法的性能产生不利影响。课题组提出一种改进的角度惩罚距离方法IAPD以更好地平衡算法的收敛性和... 多目标和高维多目标进化算法致力于平衡收敛性和多样性。经典的RVEA算法利用角度惩罚距离方法平衡收敛性与多样性,但它仍存在不足,从而对算法的性能产生不利影响。课题组提出一种改进的角度惩罚距离方法IAPD以更好地平衡算法的收敛性和多样性,并将IAPD策略嵌入RVEA中,以取代原始的APD方法,设计了一种改进角度惩罚距离的RVEA算法,即IRVEA。IRVEA与其他三种经典的高维多目标进化算法一同在3-、5-、8-和10-目标的WFG1~WFG6测试问题上进行IGD性能测试,结果表明:该算法在平衡收敛性和多样性上具有显著优势。由此表明IRVEA算法是一种有前途的高维多目标进化算法。 展开更多
关键词 高维多目标优化 进化算法 改进角度惩罚距离 参考向量
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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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作者 曾亮 向思颖 +3 位作者 曾维钧 王嘉诚 王珊珊 李维刚 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3199-3206,共8页
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,提出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(improved angle penalized distance and adaptive reference vector based manyobjective evolutionary ... 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,提出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(improved angle penalized distance and adaptive reference vector based manyobjective 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,可有效改善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,将所提出算法与7个主流算法进行仿真实验对比,并应用于两个实际问题中.结果表明,所提出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的竞争力,能有效平衡种群收敛性与分布性. 展开更多
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
原文传递
角度惩罚精英策略的绿色供应链伙伴选择研究
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作者 郭海东 王丽萍 章鸣雷 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第7期1442-1448,共7页
针对绿色供应链伙伴选择中的典型高维目标优化问题,以运营成本、配送时间、产品质量和绿色度为优化目标,建立三阶段绿色供应链网络优化模型,提出一种角度惩罚距离(APD)精英策略的高维目标优化算法NS-RVEA进行求解.该算法对APD机制仅使... 针对绿色供应链伙伴选择中的典型高维目标优化问题,以运营成本、配送时间、产品质量和绿色度为优化目标,建立三阶段绿色供应链网络优化模型,提出一种角度惩罚距离(APD)精英策略的高维目标优化算法NS-RVEA进行求解.该算法对APD机制仅使用分解策略优化种群,忽略个体间Pareto关系,易导致种群退化等不足进行改进,引入非支配排序方法,先对子种群内个体进行Pareto非支配排序,再通过APD机制对剩余个体进行筛选,在维持种群多样性的同时提高选择压力和收敛速度.仿真结果表明,NS-RVEA具有收敛性强、全局性好和计算复杂度低等优点,所得解集在IGD*指标、Pareto最优解平均个数和算法运行时间等多个方面均优于MOGA、NSGA-Ⅱ、MOEA/D和RVEA. 展开更多
关键词 绿色供应链 伙伴选择 高维目标优化 角度惩罚距离
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