为了提高用于更新代理模型的解集的多样性和收敛性以提高代理模型准确度,提出一种基于行列式点过程(determinantal point process,DPP)的代理模型辅助多目标进化算法(surrogate-assisted evolutionary algorithm,SAEA)。首先,提出一种...为了提高用于更新代理模型的解集的多样性和收敛性以提高代理模型准确度,提出一种基于行列式点过程(determinantal point process,DPP)的代理模型辅助多目标进化算法(surrogate-assisted evolutionary algorithm,SAEA)。首先,提出一种基于行列式点过程的模型管理方法,从非支配解集基于行列式点过程选取子集并用真实目标函数评估,再从所有经真实目标函数评估的解中选取子集用于更新代理模型。另一方面,提出一种基于自适应行列式点过程的环境选择方法,在进化过程的早期侧重于提高种群的收敛性,在进化过程的后期侧重于提高种群的多样性。最后,基于DTLZ、WFG、MAF测试问题验证算法的有效性。将所提算法与K-RVEA、KTA2、CSEA等常用算法进行比较,使用IGD+指标进行评估。实验结果显示所提出的算法能得到更优的解集,从而证明了其高计算代价多目标优化问题上的有效性。展开更多
目前,代理模型辅助的进化算法是提高复杂优化问题的计算效率的一种有效手段。其中,模型管理在代理辅助进化优化中起着至关重要的作用。提出了一种基于多目标加点规则的高斯过程模型辅助社会微粒群算法(Multi-objective infill criterion...目前,代理模型辅助的进化算法是提高复杂优化问题的计算效率的一种有效手段。其中,模型管理在代理辅助进化优化中起着至关重要的作用。提出了一种基于多目标加点规则的高斯过程模型辅助社会微粒群算法(Multi-objective infill criterion based Gaussian Process model assisted Social learning particle swarm optimization,MICGP-SLPSO)。将多目标的方法引入模型管理中,提出多目标加点规则,进而发展了一种新的基于代理模型的微粒群算法优化策略。选用高斯过程构造代理模型,采用微粒群算法对所构造的代理模型进行优化,根据已知信息,将期望改进准则(EI)及统计下限最小值准则LCB作为两个目标,用来确定哪些候选解进行实际计算。将本优化策略用于基准函数测试问题和阶梯悬臂梁设计优化实例,并与国内外现有研究成果进行比较,证明了MICGP-SLPSO在有限的适应值计算次数下拥有更好的寻优性能,尤其是在高维优化问题上拥有更显著的优势。展开更多
针对耗时计算目标函数的约束优化问题,提出用代理模型来代替耗时计算目标函数的方法,并结合目标函数的信息对约束个体进行选择,从而提出基于代理模型的差分进化约束优化算法。首先,采用拉丁超立方采样方法建立初始种群,用耗时计算目标...针对耗时计算目标函数的约束优化问题,提出用代理模型来代替耗时计算目标函数的方法,并结合目标函数的信息对约束个体进行选择,从而提出基于代理模型的差分进化约束优化算法。首先,采用拉丁超立方采样方法建立初始种群,用耗时计算目标函数对初始种群进行评估,并以此为样本数据建立目标函数的神经网络代理模型。然后,用差分进化方法为种群中的每一个亲本产生后代,并对后代使用代理模型进行评估,采用可行性规则来比较后代与其亲本并更新种群,根据替换机制将种群中较劣的个体替换为备用存档中较优的个体。最后,当达到最大适应度评估次数时算法停止,给出最优解。该算法与对比算法在10个测试函数上运行的结果表明,该算法得出的结果更精确。将该算法应用于工字梁优化问题的结果表明,相较于优化前的算法,该算法的适应度评估次数减少了80%;相对于FROFI(Feasibility Rule with the incorporation of Objective Function Information)算法,该算法的适应度评估次数减少了36%。运用所提算法进行优化可以有效减少调用耗时计算目标函数的次数,提升优化效率,节约计算成本。展开更多
文摘为了提高用于更新代理模型的解集的多样性和收敛性以提高代理模型准确度,提出一种基于行列式点过程(determinantal point process,DPP)的代理模型辅助多目标进化算法(surrogate-assisted evolutionary algorithm,SAEA)。首先,提出一种基于行列式点过程的模型管理方法,从非支配解集基于行列式点过程选取子集并用真实目标函数评估,再从所有经真实目标函数评估的解中选取子集用于更新代理模型。另一方面,提出一种基于自适应行列式点过程的环境选择方法,在进化过程的早期侧重于提高种群的收敛性,在进化过程的后期侧重于提高种群的多样性。最后,基于DTLZ、WFG、MAF测试问题验证算法的有效性。将所提算法与K-RVEA、KTA2、CSEA等常用算法进行比较,使用IGD+指标进行评估。实验结果显示所提出的算法能得到更优的解集,从而证明了其高计算代价多目标优化问题上的有效性。
文摘目前,代理模型辅助的进化算法是提高复杂优化问题的计算效率的一种有效手段。其中,模型管理在代理辅助进化优化中起着至关重要的作用。提出了一种基于多目标加点规则的高斯过程模型辅助社会微粒群算法(Multi-objective infill criterion based Gaussian Process model assisted Social learning particle swarm optimization,MICGP-SLPSO)。将多目标的方法引入模型管理中,提出多目标加点规则,进而发展了一种新的基于代理模型的微粒群算法优化策略。选用高斯过程构造代理模型,采用微粒群算法对所构造的代理模型进行优化,根据已知信息,将期望改进准则(EI)及统计下限最小值准则LCB作为两个目标,用来确定哪些候选解进行实际计算。将本优化策略用于基准函数测试问题和阶梯悬臂梁设计优化实例,并与国内外现有研究成果进行比较,证明了MICGP-SLPSO在有限的适应值计算次数下拥有更好的寻优性能,尤其是在高维优化问题上拥有更显著的优势。
文摘针对耗时计算目标函数的约束优化问题,提出用代理模型来代替耗时计算目标函数的方法,并结合目标函数的信息对约束个体进行选择,从而提出基于代理模型的差分进化约束优化算法。首先,采用拉丁超立方采样方法建立初始种群,用耗时计算目标函数对初始种群进行评估,并以此为样本数据建立目标函数的神经网络代理模型。然后,用差分进化方法为种群中的每一个亲本产生后代,并对后代使用代理模型进行评估,采用可行性规则来比较后代与其亲本并更新种群,根据替换机制将种群中较劣的个体替换为备用存档中较优的个体。最后,当达到最大适应度评估次数时算法停止,给出最优解。该算法与对比算法在10个测试函数上运行的结果表明,该算法得出的结果更精确。将该算法应用于工字梁优化问题的结果表明,相较于优化前的算法,该算法的适应度评估次数减少了80%;相对于FROFI(Feasibility Rule with the incorporation of Objective Function Information)算法,该算法的适应度评估次数减少了36%。运用所提算法进行优化可以有效减少调用耗时计算目标函数的次数,提升优化效率,节约计算成本。
