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《湘潭大学》 2009年
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多目标进化算法解集的鲁棒性与复杂性能研究

罗彪  
【摘要】: 多目标进化算法(MOEA)擅长于求解高度复杂的非线性多目标优化问题(MOP),在过去三十年里,学术界引起了很大的关注,并得到快速的发展。MOEA通过一次运行得到优化问题的多个非支配解(解集),再由决策者进行权衡选择。因此,获得高质量的解集是MOEA的重要目标。已有的研究主要集中在如何提高算法的收敛性和解集的分布性方面,只有少数研究工作关注解集的鲁棒性和复杂性。然而,在实际应用中,由于环境总存在不稳定因素且容易受到噪声的影响;同样,实际工程优化问题的解集往往是未知且比较复杂的。因此,对解集的鲁棒性与复杂性进行研究,具有十分重要的理论意义与应用价值。 我们对多目标进化算法解集的鲁棒性与复杂性进行研究,主要工作包括:第一,使用MOEA求解鲁棒Pareto最优解时,已有方法存在效果差、效率低等不足。为此,我们提出将拉丁超立方体抽样(LHS)用于计算个体的有效目标函数,有效地提高了求解鲁棒Pareto最优解的效果;同时提出了一种自适应抽样技术,使求解效果和效率都得到了较大的提高。通过与已有方法的对比实验,结果表明,我们所提出的方法在求解效果和效率两方面都具有更好的性能。 第二,基于“有效目标函数”的MOEA(Eff-MOEA)只能找到质量与鲁棒性折中的解,难以得到质量最好与鲁棒性最好的解,而这些解往往也是相当重要的。因此,我们定义了一种新的鲁棒Pareto最优解,提出了一种新的搜索鲁棒Pareto最优解的MOEA(MOEA/R),MOEA/R将鲁棒多目标优化问题(MROP)转化成一个两目标问题来优化,一个目标为质量最优,另一个目标为鲁棒性最优。通过与Eff-MOEA及NSGA-II的对比分析,结果表明MOEA/R取得了很好的效果,更重要的是我们探索了一种新的搜索鲁棒Pareto最优解的思想。 第三,传统的MOEA在解决解集复杂的MOP(CPS_MOP)时存在严重的退化现象,为此,我们提出了两种进化模型——“基于个体的进化模型”和“基于种群的进化模型”,并在此基础上,设计了两类基于拉丁超立方体抽样(LHS)的MOEA(LHS-MOEA)。LHS-MOEA采用LHS局部搜索开采目前较优秀的区域,采用进化操作在可行解空间中探测新的搜索区域,二者结合较好地克服了退化现象。实验结果表明,LHS-MOEA求解CPS_MOP的效果好,比经典算法NSGA-II具有明显的优势。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP301.6

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宇平,焦永昌,张福顺;解无约束非线性全局优化的一种新进化算法及其收敛性[J];电子学报;2002年12期
2 郑金华,蔡自兴;自动区域划分的分区域搜索狭义遗传算法[J];计算机研究与发展;2000年04期
3 邹秀芬,刘敏忠,吴志健,康立山;解约束多目标优化问题的一种鲁棒的进化算法[J];计算机研究与发展;2004年06期
4 郑金华,史忠植,谢勇;基于聚类的快速多目标遗传算法[J];计算机研究与发展;2004年07期
5 张利彪;周春光;马铭;孙彩堂;;基于极大极小距离密度的多目标微分进化算法[J];计算机研究与发展;2007年01期
6 赵曙光,王宇平,杨万海,焦李成;基于多目标自适应遗传算法的逻辑电路门级进化方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年04期
7 周育人,闵华清,许孝元,李元香;多目标演化算法的收敛性研究[J];计算机学报;2004年10期
8 曾三友,魏巍,康立山,姚书振;基于正交设计的多目标演化算法[J];计算机学报;2005年07期
9 雷德明,吴智铭;基于个体密集距离的多目标进化算法[J];计算机学报;2005年08期
10 李康顺;李元香;康立山;吴志健;;一种基于输运理论的多目标演化算法[J];计算机学报;2007年05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
2 熊伟,吴敏哲;形态优化张弦桁架预应力设计研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
3 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
4 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
5 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
6 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
7 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
8 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
9 方潜生;硬件进化(EHW)的研究与进展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
10 杨益;;基于FPGA的背包问题的求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 李枚毅;游维;蔡自兴;;多样度和适应度引导的遗传算法操作概率计算研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘涵;高俊涛;;并联式混合动力汽车控制策略及遗传算法优化研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
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1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
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1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
7 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
8 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱学军,陈彤,薛量,李峻;多个体参与交叉的Pareto多目标遗传算法[J];电子学报;2001年01期
2 康立山 ,刘溥 ,陈毓屏;函数优化异步并行演化算法[J];计算机研究与发展;2001年11期
3 邹秀芬,刘敏忠,吴志健,康立山;解约束多目标优化问题的一种鲁棒的进化算法[J];计算机研究与发展;2004年06期
4 郑金华,蔡自兴;狭义遗传算法[J];计算机工程与应用;1999年12期
5 郑金华,蔡自兴;分区域搜索的狭义遗传算法[J];计算机工程与应用;2000年01期
6 董聪;郭晓华;;广义遗传算法的逻辑结构及全局收敛性的证明[J];计算机科学;1998年05期
7 郑向伟;刘弘;;多目标进化算法研究进展[J];计算机科学;2007年07期
8 周育人,李元香,王勇,周继香;基于(μ+1)演化策略的多目标优化算法[J];计算机工程;2003年18期
9 赵曙光,杨万海;逻辑电路的进化设计与在线评估[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年08期
10 徐宗本,聂赞坎,张文修;遗传算法的几乎必然强收敛性——鞅方法[J];计算机学报;2002年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪文彬;李应勇;;一种改进的多目标变异算子[J];安徽广播电视大学学报;2008年02期
2 杨善学;;基于Pareto的动态限制精英的多目标进化算法[J];邯郸职业技术学院学报;2009年02期
3 马清亮;胡昌华;;多目标进化算法及其在控制领域中的应用综述[J];控制与决策;2006年05期
4 鲍培明;朱庆保;;用于多目标进化的归一化排序非支配集构造方法[J];电子学报;2009年09期
5 格玛;周晖;陆拥俊;;基于混合策略的多目标自由搜索算法[J];系统工程;2011年03期
6 祁薇熹;李彬;;多目标演化算法的进展研究[J];计算机与数字工程;2008年05期
7 张钟德;欧阳智敏;陈明;;基于分布估计的多目标量子进化算法[J];宜春学院学报;2008年02期
8 李学斌;;多目标遗传算法在船舶操纵性优化设计中的应用[J];造船技术;2008年04期
9 雷德明;吴智铭;;基于粒子群优化的多目标作业车间调度[J];上海交通大学学报;2007年11期
10 李恒杰;郝晓弘;张磊;;一种用于多目标优化的克隆选择算法[J];科学技术与工程;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 李枚毅;;并发定位与建图的多目标免疫进化算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 崔逊学;;多目标进化算法的研究现状与群体多样性研究[A];Complexity Problems--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年
3 李雪;吴俊勇;杨媛;严翔;刘晓民;;高速铁路接触网悬挂系统维修计划的优化研究[A];高速铁路接触网系统新技术研讨会论文集[C];2010年
4 冯雷;张欣;张秀坤;;基于多目标进化算法的电梯群控优化调度仿真[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
5 罗亚中;;航天器轨迹多目标优化研究评述[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
6 张永;吴晓蓓;徐志良;黄成;;基于多目标遗传算法的高维模糊分类系统的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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1 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
2 谭艳艳;几种改进的分解类多目标进化算法及其应用[D];西安电子科技大学;2013年
3 刘立衡;多目标进化算法的研究及其在负荷分配中的应用[D];华北电力大学(北京);2010年
4 李勇;多目标进化算法及其在轧制规程优化中的应用研究[D];东北大学;2010年
5 柯鹏;基于多目标进化算法的车辆路径问题的研究[D];武汉大学;2013年
6 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
7 王钧;成像卫星综合任务调度模型与优化方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
8 马天义;低功耗软硬件划分算法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 马铭;基于数据驱动的模糊系统建模方法研究[D];吉林大学;2006年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 左婷婷;基于擂台赛法则和聚集密度的多目标进化算法的研究与应用[D];安徽理工大学;2012年
2 赵晶晶;基于分解的混合多目标进化算法的研究与应用[D];安徽理工大学;2013年
3 吴慕琳;不确定环境下的多目标进化算法研究及应用[D];湘潭大学;2012年
4 孙艳平;带约束的多目标进化算法及其营养膳食模型的研究[D];河南工业大学;2010年
5 杨夏雯;多目标进化算法的改进及其应用研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 金焕杰;混合多目标进化算法的研究与应用[D];安徽理工大学;2012年
7 马楠;一种基于稳态的多目标进化算法的研究[D];天津大学;2010年
8 张丽丽;约束多目标进化算法的研究与应用[D];安徽理工大学;2010年
9 李厚甫;基于博弈策略的多目标进化算法研究[D];湖南大学;2011年
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