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《天津大学》 2005年
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多目标遗传算法应用的研究

赵瑞  
【摘要】:多目标优化问题一直是科学和工程研究领域的一个难题和热点问题,在遗传算法应用到这一领域以前,已经产生了许多经典的方法,经典方法在处理大维数、多模态等复杂问题上存在许多不足。多目标遗传算法具有处理大的问题空间的能力,在一次进化过程中可以得到多个可行解曲面,对问题域的先验知识没有要求,对函数定义域的凸性不敏感,这正是经典算法所不具备的。所以,应用遗传算法求解多目标优化问题,是这一领域的发展趋势。 本文在广泛深入地查阅国内外文献的基础上,对遗传算法及其面向多目标优化问题的基础理论和基本方法进行了深入的理论研究和实验分析,主要内容如下: 1.系统、详尽的介绍了遗传算法的一般流程和基本理论、方法,以及面向多目标优化问题的遗传算法的基本理论方法。对经典的方法进行了分析和比较,指出了经典方法的应用范围、成功实例、不足之处。 2.提出了一种新的多目标遗传算法。针对随机权重多目标遗传算法提出了三点改进:(1)精华保留,从临时Pareto解集中选出个拥挤距离最大的个体作为精华保留,从而使当前周围个体密度小的Pareto解占优,对保持种群的多样性有利;(2)采用追踪权值的方法,记录下选择过程中选出的个体所对应的权重;(3)产生一部分固定的权值用于选择操作,找出当前拥挤距离最大的Pareto解,在其对应的权值附近产生一些权值用于选择操作,从而使Pareto解在Pareto前沿的分布更均匀。实验结果表明,新的算法具有更好效果。Nelite 3.简要回顾了递阶优化问题的发展历史,归纳总结了递阶优化问题的特点,论述了递阶优化问题的研究现状。 4.针对现有方法求解一种上层为0—1变量,下层为多目标的两层决策问题的不足,提出了一种更符合实际决策过程的新方法,旨在为上、下决策者在二者的偏好之间给出一定数量的最优解;并且针对该问题设计了一种多种群协同进化的遗传算法。通过多个子种群同时进化,每个子种群对应的下层目标函数的偏好不同,在进化的过程中采用一定的信息交换原则,使求解基于不同偏好最优解的过程在整个群体的一次进化过程中实现。文中给出的算例说明了算法的有效性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O221.6

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王宁;基于时序和极大团的关联规则数据挖掘方法的研究[D];云南师范大学;2006年
2 张雷;机器人路径规划及编队问题的研究与仿真[D];西南交通大学;2007年
3 崔连琼;多目标遗传算法及其在船舶型线优化中的应用[D];武汉理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 沈厚才,徐南荣,仲伟俊;一类含0-1变量的多目标两层决策方法研究[J];东南大学学报;1995年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
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10 张志华;王莉;;网络环境下广告资源优化决策模型[J];鞍山科技大学学报;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田占东;张振宇;;用遗传算法确定反应速率方程参数[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
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4 刘大为;蔡国伟;刘德福;丁丽娟;;基于改进遗传算法的配电网电容器优化投切[A];2007中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化学科组(分专委会)二届三次会议论文集[C];2007年
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6 唐焕友;郭崇慧;杜秀红;张立震;范丽伟;;几种进化算法的比较及计算效率分析[A];2001年全国数学规划及运筹研讨会论文集[C];2001年
7 陈佳彬;张翔;;全局优化算法研究[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
8 陈碧云;;基于遗传算法的配电网故障定位系统[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
9 严方;莫耀赐;尹星光;严峰;;遗传算法在非线性电路中的应用[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
10 吴兆华;;贴装机贴装路径的优化研究[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
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1 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
2 裴继红;基于模糊信息处理的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;1998年
3 李海民;遗传算法性能及其在聚类分析中应用的研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 陈军;软判决译码的研究[D];西安电子科技大学;1999年
5 刘皓玮;行车指挥系统的Petri网建模与列车运行调整的遗传优化的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
6 张国强;电力变压器绝缘结构优化和电磁方案自动设计的研究[D];华北电力大学;2000年
7 李红艳;图像低信噪比小目标检测与跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2000年
8 陈彦辉;雷达信号检测的分形方法研究[D];西安电子科技大学;2000年
9 刘峥;脉冲合成高分辨雷达目标运动补偿与成像[D];西安电子科技大学;2000年
10 刘莹;计算机网络中的多播路由算法[D];西安电子科技大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周江林;差分加速遗传算法及其在市政工程中的应用[D];合肥工业大学;2007年
2 容娇君;弹性AVO反演[D];成都理工大学;2008年
3 彭红波;一类多层规划问题的性质及其解法[D];西安电子科技大学;1999年
4 方英武;机床整机结构边界元静态特性解析和优化方法研究[D];西安理工大学;2000年
5 刘兴伟;混沌控制算法和基于混沌思维的优化算法及应用研究[D];西安理工大学;2000年
6 潘伟;计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D];东北农业大学;2000年
7 陈海燕;螺管式步进比例电磁铁的设计计算[D];河北工业大学;2000年
8 王菊;电力网理论线损管理系统的设计实现[D];燕山大学;2000年
9 梁英;辐射状城市配电网优化规划研究[D];中国农业大学;2000年
10 金颖;惯性约束受控热核聚变中的中子成像技术研究[D];大连理工大学;2000年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龚曙光,谢桂兰;基于有限元分析的管板结构优化设计[J];机械设计与制造工程;2002年06期
2 冯金富,高树滋;火炮多体动力学相似模型分析[J];力学与实践;1996年04期
3 赵涛,齐二石;生产方式的发展演变历程[J];工业工程;1998年03期
4 孙丽霞,卢晨光,范久臣;JIT生产方式在制造业中的应用[J];吉林化工学院学报;2004年03期
5 杜战其;基于JIT的生产计划与控制方法研究[J];科技情报开发与经济;2005年19期
6 严洪森,夏琦峰,朱旻如,刘霞玲;汽车装配车间生产计划与调度的同时优化方法[J];自动化学报;2002年06期
7 王莉,李大卫,王梦光;交货期窗口下的并行机调度问题的遗传算法[J];系统工程学报;2002年01期
8 胡琨元,常春光,郑秉霖,汪定伟;钢铁企业中库存匹配与生产计划联合优化模型与算法[J];信息与控制;2004年02期
9 杨茹萍;邓四二;唐六丁;张磊;李亮;;轴承保持架模型动力相似理论分析[J];轴承;2006年02期
10 程焰彬;查宇峰;吴三宝;王敬华;;基于量纲分析法的武器效能分析[J];电光与控制;2006年06期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 孟宪举;基于稳健设计的含间隙弹性连杆机构分析与综合[D];天津大学;2003年
2 曹衍龙;面向制造环境的公差稳健设计方法与技术的研究[D];浙江大学;2003年
3 李永华;稳健可靠性理论及优化方法研究[D];大连理工大学;2006年
4 王建明;多目标模糊识别优化决策理论与应用研究[D];大连理工大学;2004年
5 戴光明;避障路径规划的算法研究[D];华中科技大学;2004年
6 朱华炳;制造业生产物流系统规划与调度技术研究[D];合肥工业大学;2005年
7 喻翔;高速公路路面养护管理系统决策优化的研究[D];西南交通大学;2005年
8 孟红云;多目标进化算法及其应用研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 徐菱;现代生产物流成套设备系统管理与监控的关键技术研究[D];西南交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 屈亚宁;车间制造计划排产与执行系统研究与设计[D];山东大学;2006年
2 赵海刚;基于JIT的库存管理模式研究[D];吉林大学;2007年
3 毕书东;多目标优化遗传算法的研究[D];安徽理工大学;2007年
4 宋柯;空中交通流量管理改航策略初步研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 杨正宇;基于相似单元置换的机械产品系统集成设计方法研究[D];合肥工业大学;2003年
6 常传勇;基于特征的机械产品系统相似度量方法研究[D];合肥工业大学;2005年
7 王明真;轻型火炮大架的优化设计[D];南京理工大学;2005年
8 龚海岳;牵引火炮总体结构多目标优化研究[D];南京理工大学;2006年
9 阮宏博;基于遗传算法的工程多目标优化研究[D];大连理工大学;2007年
10 徐磊;基于遗传算法的多目标优化问题的研究与应用[D];中南大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张讲社,徐宗本,梁怡;整体退火遗传算法及其收敛充要条件[J];中国科学E辑;1997年02期
2 唐大宏,陈珽;多层决策问题算法的综述[J];控制与决策;1989年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏权龄,应玫茜;单变量多目标数学规划解的性质及解法[J];应用数学学报;1980年04期
2 魏权龄,应玫茜;多目标数学规划的稳定性[J];数学学报;1981年03期
3 冯英浚;多目标最优化问题的Fuzzy解[J];科学通报;1981年17期
4 吴世才;国外激光测距望远镜设计的几个特点[J];激光技术;1981年03期
5 陶化成;处理多目标决策问题的一个方法[J];系统工程理论与实践;1982年02期
6 林锉云;多目标分式规划的对偶理论[J];高等学校计算数学学报;1982年04期
7 顾基发,舒光复;多目标最优化方法在齿轮传动设计中的应用——一个离散量与连续量混合问题求出全部非劣解的方法[J];数学的实践与认识;1982年03期
8 林锉云;多目标广义凸规划问题的有效解和弱有效解的充分必要条件[J];南昌大学学报(理科版);1982年02期
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10 林锉云;多目标数学规划的对称对偶理论[J];应用数学学报;1983年01期
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1 石耀霖;MarceloAssumpcao;;巴西构造应力场的遗传算法——有限单元法反演[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
2 汪洋;;应用小波多尺度分解与遗传算法联合进行势场反演[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
3 葛芳;李志恒;关伟;;遗传算法在班车行程问题中的应用[A];全国青年管理科学与系统科学论文集第5卷[C];1999年
4 祝明光;李南;;用遗传算法优化双目标Job-shop作业计划问题[A];全国青年管理科学与系统科学论文集第5卷[C];1999年
5 刘伟;周月梅;;冲突性多目标决策分析[A];全国青年管理科学与系统科学论文集第5卷[C];1999年
6 朱烁;赵道致;;装配线平衡设计中节拍优化的遗传算法[A];全国青年管理科学与系统科学论文集第5卷[C];1999年
7 廖冬初;秦寿康;;县级规划总体优化模型及其计算方法[A];发展战略与系统工程——第五届系统工程学会年会论文集[C];1986年
8 孟波;陈珽;;一种对话式多目标模糊满意决策方法[A];科学决策与系统工程——中国系统工程学会第六次年会论文集[C];1990年
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10 曲晓飞;王众托;;多目标资源分配协商对策理论在资源分配研究中的应用[A];科学决策与系统工程——中国系统工程学会第六次年会论文集[C];1990年
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1 蒋晓波;政府会议采购的难点及其原则[N];中国财经报;2000年
2 高澜庆;矿山企盼智能化[N];中国矿业报;2000年
3 本文作者为国家旅游局规划发展与财务司司长 魏小安;旅游业必将成为中国的支柱产业[N];中国旅游报;2000年
4 记者 彭德建 通讯员 赵如江;全球智能控制与自动化大会召开[N];科学时报;2000年
5 刘高雄;工程建设监理应与施工项目管理同步[N];中国建设报;2000年
6 记者 李坤道;沂水县农村多目标抽样调查开花结果[N];中国信息报;2000年
7 记者 李坤道;沂水农村统计“多数合一”[N];中国信息报;2000年
8 郭明波;来自蝙蝠的启发[N];北京科技报;2001年
9 特约记者 包国俊;我军“神鹰一号”空战智能仿真系统通过技术鉴定[N];光明日报;2001年
10 吕炜;重建股市功能[N];中国经济时报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯格贤;遗传算法及其在跟踪系统中的应用研究[D];西安电子科技大学;1998年
2 马国田;遗传算法及其在电磁工程中的应用[D];西安电子科技大学;1998年
3 李海民;遗传算法性能及其在聚类分析中应用的研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 赵天绪;集成电路缺陷分布模型和容错技术研究[D];西安电子科技大学;1999年
5 李红艳;图像低信噪比小目标检测与跟踪算法研究[D];西安电子科技大学;2000年
6 姚纪欢;粗糙海面的电磁散射研究[D];西安电子科技大学;2000年
7 刘莹;计算机网络中的多播路由算法[D];西安电子科技大学;2000年
8 张文涛;视频多目标分割、宏特征描述与状态检测技术[D];电子科技大学;2000年
9 黄辉先;城市交通信号优化控制方法的研究[D];西北工业大学;2000年
10 曲建岭;人工嗅觉系统中的信息处理技术[D];西北工业大学;2000年
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1 管国栋;公路主枢纽货运场站布局方案群体灰色优选的决策研究[D];长安大学;1999年
2 习少华;基于差分GPS的多目标监控系统[D];西安电子科技大学;2000年
3 曾珞亚;模糊神经网络的应用与研究[D];广西师范大学;2000年
4 高红梅;一类复杂图象目标识别研究及智能化方法的应用[D];西安理工大学;2000年
5 徐前锋;多模型优化模糊控制算法的应用研究[D];西安理工大学;2000年
6 潘伟;计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D];东北农业大学;2000年
7 陈浩;小卫星软件测试的系统设计[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
8 韩乾国;模糊控制技术在绿色食品保鲜方面的应用研究[D];电子科技大学;2000年
9 高建英;基于遗传算法设计模糊RBF神经网络控制器[D];大连理工大学;2000年
10 孙宏涛;智能控制及其工程应用[D];北京工业大学;2000年
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