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多目标优化的Pareto解的表达与求取
基于pareto概念的多目标遗传算法
1、适应值计算模型:利用群体中的个体与最优非劣解 集之间的绝对距离的远近来刻画适应值,然后将适应 值直接用于遗传算法中。
最优非劣个体的适应值为1,其他的<1,适应值越大,有越高的优先权被选择配对。
基于pareto概念的多目标遗传算法
4.3选择算子:赌盘操作算子 利用适应值选择第i个个体的概率:
多目标优化的pareto解的表达与求取
多目标优化问题与单目标区别
多目标优化问题的解不是唯一的,而是一组均衡解, 称为最优非劣解集或pareto最优解集,且这组解释无 差别的。目标冲突是MOP的共同难题(不存在使得所 有目标同时达到的最优解)。
概念
定义MOP:一般MOP由n个变量参数、m个目标函数和 k个约束条件组成,数学定义为:
基于pareto概念的多目标遗传算法
4.4交叉算子 从亲代产生自带的过程如下:
基于pareto概念的多目标遗传算法
4.5变异算子:
基于pareto概念的多目标遗传算法
算法主要思想:
基于pareto概念的多目标遗传算法
Pareto占优过程
Pareto维护过程:解集不断增加会导致收敛速度减慢,因此需要淘汰相 对较劣的个体。采用拥挤机制淘汰哪些周围个体较多的。
多目标优化方法: 1、搜索前决策 2、决策前搜索 3、在搜索过程中决策
求解多目标优化问题方法
1、常规的数学方法: 直接解法:如单变量多目标优化算法等 间接解法:多目标-》单目标 2、基于智能优化的多目标算法: 多目标遗传算法及其改进算法(收敛性问题) 群智能算法 神经网络。。。
常规数学解法-----直接法
直接法求解多目标的线性凸优化问题
常规数学解法-----直接法
常规数学解法-----间接法
间接法是基于权重的方法,基本思想都是把多目标问 题转化为单目标问题进行求解(权值由优化者决定)。
1.加权和方法: 将多个目标线性组合转化为一个单目标优化问题:
常规数学解法-----间接法
基于pareto概念的多目标遗传算法
拥挤距离:
实验
参数;Leabharlann MOP优化过程中可能并不存在可以满足所有约束条件 并且能够使所有的目标函数达到全局最优的解。
定义1.2:可行解:可行解集Xf是由能够满足所有约束 条件的决策向量x所组成的集合,即:
解决多目标优化问题
搜索和决策 搜索:找出pareto(帕雷托)最优解集 决策:从pareto解集中选择合适的解
常规数学解法-----间接法
4.最大最小值法:最小化目标冲突
基于智能优化的多目标算法
解决MOP的智能优化算法:遗传进化算法,群智能算 法、人工免疫算法、神经网络等
早期MOGA(没有采用精英策略)
新一代MOGA(精英保留策略)
基于智能优化的多目标算法
基于群集智能的多目标算法
多目标免疫算法 基于神经网络的多目标算法