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基于镜像判断和改进父代选择的多目标进化算法
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作者 王嘉诚 邹雨恒 +1 位作者 王珊珊 曾亮 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第2期215-225,234,共12页
高维多目标进化算法在解决复杂帕累托前沿问题时,常面临收敛性和多样性难以平衡的问题.为解决这一问题,提出了一种基于镜像判断和改进父代选择的高维多目标进化算法.该算法首次结合成就标量函数和全局密度并应用在交配池中,使其在迭代... 高维多目标进化算法在解决复杂帕累托前沿问题时,常面临收敛性和多样性难以平衡的问题.为解决这一问题,提出了一种基于镜像判断和改进父代选择的高维多目标进化算法.该算法首次结合成就标量函数和全局密度并应用在交配池中,使其在迭代过程中不仅关注当前最优解,还兼顾解在整个空间的分布情况,从而实现了收敛性和多样性的统一.此外,针对算法在迭代过程中可能出现镜像的问题,本文提出了解决方案.具体来说,算法首先采用非支配排序,将临界层个体与参考向量相关联,随后判断其是否满足镜像对称准则,若满足则通过全局密度选取个体,达成“内紧外松”的目的,最大限度保证候选解的分布性,从而有效解决了选择压力不均的问题.最后将本文算法与最新的五种多目标算法在4种不同维度的测试问题上进行对比实验,并应用在两个实际案例中.实验结果表明:所提算法不仅能高效解决高维多目标优化问题,且能有效平衡收敛性和多样性. 展开更多
关键词 多目标进化算法 交配选择 聚合距离 收敛性 分布性
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基于多目标进化算法和SWMM的LID设施空间布局优化研究 被引量:5
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作者 程麒铭 尹超 +3 位作者 陈垚 杨真梅 苏义鸿 刘非 《水资源保护》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期108-116,共9页
针对传统算法无法满足低影响开发(LID)设施空间布局优化模型求解的性能要求的问题,以重庆秀山海绵城市建设区为研究区,基于MATLAB软件的platEMO4.0平台,对比分析了NSGA-Ⅱ、NSGA-Ⅲ、MOEAD、PICEA-g、MOEAPSL、CCMO与CAMOEA7种多目标进... 针对传统算法无法满足低影响开发(LID)设施空间布局优化模型求解的性能要求的问题,以重庆秀山海绵城市建设区为研究区,基于MATLAB软件的platEMO4.0平台,对比分析了NSGA-Ⅱ、NSGA-Ⅲ、MOEAD、PICEA-g、MOEAPSL、CCMO与CAMOEA7种多目标进化算法对LID设施空间布局优化问题的求解结果与性能评价指标,并提出最佳方案。结果表明:新算法大部分性能指标优于传统算法,其中CCMO算法的多样性与收敛性最佳,而MOEAPSL算法的求解速度最快,搜索能力最强,且最优解数量最多;采用CCMO和MOEAPSL算法可获得研究区不同降雨重现期下的Pareto近似前沿,即LID设施空间布局的最优解集;以径流削减为控制目标的最佳方案在降雨重现期为5~100 a时径流总量控制率为67.23%~76.70%,洪峰流量削减率为66.42%~77.86%,LID单位面积建设成本为203.90~245.23元/m 2。 展开更多
关键词 多目标进化算法 SWMM LID设施 空间布局 platEMO4.0平台
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基于混合多目标进化算法的水库多目标优化调度研究
3
作者 华运建 《云南水力发电》 2024年第11期199-202,共4页
研究基于混合多目标进化算法(NSGA-II-SA),针对孔江水库的多目标优化调度问题展开探讨。首先,确定了最大化灌溉供水量、最大化发电效益和最小化弃水量等关键优化目标,并建立了相应的约束条件。然后,通过对NSGA-II-SA算法的优化参数进行... 研究基于混合多目标进化算法(NSGA-II-SA),针对孔江水库的多目标优化调度问题展开探讨。首先,确定了最大化灌溉供水量、最大化发电效益和最小化弃水量等关键优化目标,并建立了相应的约束条件。然后,通过对NSGA-II-SA算法的优化参数进行设置,采用具体的数学描述构建了水库多目标优化模型。随后,将该模型应用于孔江水库的实际案例研究中,得到了一系列优化的调度方案,并与传统的单目标优化算法进行对比分析。结果表明,NSGA-II-SA算法在获取多目标优化调度方案方面具有显著优势,能够在考虑多个目标之间的平衡关系中找到更好的解决方案。 展开更多
关键词 混合多目标进化算法 水库 优化调度
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多目标进化算法及其在电力环境经济调度中的应用综述 被引量:17
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作者 肖俊明 周谦 +1 位作者 瞿博阳 韦学辉 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期1-9,共9页
电力系统能源供应对现代社会至关重要,而电力系统环境经济调度问题的科学、有效解决是实现能源供应的保障.多目标进化算法在求解电力系统环境经济调度问题方面具有独特的优势.本文按时间顺序首先对多目标进化算法做了介绍,其次对多目标... 电力系统能源供应对现代社会至关重要,而电力系统环境经济调度问题的科学、有效解决是实现能源供应的保障.多目标进化算法在求解电力系统环境经济调度问题方面具有独特的优势.本文按时间顺序首先对多目标进化算法做了介绍,其次对多目标进化算法在电力系统环境经济调度问题中的应用进行了讨论,总结了近年来科学工作者的研究内容,并对此领域以后可能的发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 多目标优化 多目标进化算法 电力系统运行调度 经济环境调度
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用多目标进化算法搜索MOPs的鲁棒Pareto最优解 被引量:6
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作者 郑金华 罗彪 +1 位作者 周聪 李望移 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2815-2822,共8页
搜索鲁棒Pareto最优解是多目标进化算法(MOEA)研究的一个重要方面.目前,优化"原目标函数"的传统MOEA与基于"有效目标函数"的MOEA(Eff-MOEA)在搜索鲁棒Pareto最优解时都易丢失某些性质的解.为解决这一缺陷,本文定义... 搜索鲁棒Pareto最优解是多目标进化算法(MOEA)研究的一个重要方面.目前,优化"原目标函数"的传统MOEA与基于"有效目标函数"的MOEA(Eff-MOEA)在搜索鲁棒Pareto最优解时都易丢失某些性质的解.为解决这一缺陷,本文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将多目标鲁棒优化问题(MROP)转化成两目标问题来优化,一个目标为解的质量,另一个目标为解的鲁棒性,每一目标均对应一子优化问题.通过与NSGA-Ⅱ及Eff-MOEA的对比分析,结果表明MOEA/R的结果较好,更重要的是本文探索了一种新的搜索鲁棒Pareto最优解的思想. 展开更多
关键词 多目标进化算法 鲁棒性 质量 鲁棒Pareto最优解 有效目标函数
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基于多目标进化算法的公路路线优化模型 被引量:6
6
作者 杨宏志 李超 许金良 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2010年第3期496-500,共5页
根据公路设计特点,提出建立路线多目标优化模型以提高公路路线计算机辅助设计水平和层次的思想,将其定位在为路线交互设计提供一组协调各设计目标关系的初始方案,降低了优化难度,提高了优化模型的实用性.建立了基于多目标优化算法NSGA-I... 根据公路设计特点,提出建立路线多目标优化模型以提高公路路线计算机辅助设计水平和层次的思想,将其定位在为路线交互设计提供一组协调各设计目标关系的初始方案,降低了优化难度,提高了优化模型的实用性.建立了基于多目标优化算法NSGA-II的路线优化模型,从理论上解决了模型建立过程中遗传编码、目标函数确定、遗传算子设计以及进化算法实现等关键技术问题.在GIS的支持下,对模型进行了验证,证明该模型能迅速获得一组满足路线设计要求的多目标协调路线方案,算法具有可靠性和实用性. 展开更多
关键词 道路工程 路线优化 多目标进化算法 PARETO最优解 目标函数 NSGA-II
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基于分解的多目标进化算法在工程优化中的应用 被引量:5
7
作者 张春江 TAN Kay Chen +1 位作者 高亮 吴擎 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2015年第6期38-46,共9页
将基于分解的多目标进化算法(Multi-objective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D)应用于工程优化问题时,由于各目标函数在数量级及量纲上的不同,需要对目标函数进行归一化处理.首先,采用一种自适应ε约束差分进化... 将基于分解的多目标进化算法(Multi-objective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition,MOEA/D)应用于工程优化问题时,由于各目标函数在数量级及量纲上的不同,需要对目标函数进行归一化处理.首先,采用一种自适应ε约束差分进化算法(εConstrained Differential Evolution,εDE)寻找各个目标在Pareto前沿上的最大值和最小值,利用这些值对各目标进行归一化处理;然后,用MOEA/D进行求解,并在算法中加入了自适应ε约束处理技术;最后,采用一个标准测试问题和一个焊接梁设计优化问题对该算法进行测试,并与其他两种归一化方法进行了比较.根据提出的方法,MOEA/D能对Pareto前沿的一端进行集中优化,因而能处理一些Pareto前沿两端难以优化的问题. 展开更多
关键词 多目标进化算法 MOEA/D 归一化 工程优化 差分进化 ε约束处理
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多目标进化算法综述 被引量:12
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作者 张福威 李军 +2 位作者 孟品超 姜志侠 李延忠 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2012年第3期102-105,共4页
多目标进化算法已经成为解决多目标优化问题的主要方法之一。本文详细介绍了经典的多目标进化算法,并分析了各种算法所采取的策略,给出了各个算法优缺点分析。讨论了多目标进化算法的应用。
关键词 多目标进化算法 多目标优化 进化算法 PARETO占优
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一种提高多目标进化算法搜索鲁棒最优解效率的方法 被引量:2
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作者 蔡自兴 朱云飞 +1 位作者 罗彪 郑金华 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期990-999,共10页
提出将拉丁超立方体抽样用于计算有效目标函数,有效地提高多目标进化算法求解鲁棒最优解的效果;同时提出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,研究结果表明:本文所提出的方法求解效果好,... 提出将拉丁超立方体抽样用于计算有效目标函数,有效地提高多目标进化算法求解鲁棒最优解的效果;同时提出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,研究结果表明:本文所提出的方法求解效果好,效率较高。 展开更多
关键词 多目标进化算法 鲁棒最优解 有效目标函数 效率 自适应抽样
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基于多目标进化算法的压电换能器优化设计 被引量:3
10
作者 穆飞 傅波 黄振伟 《中国测试技术》 CAS 2008年第3期124-126,共3页
为了解决单目标优化无法满足实际工程应用需求的问题,通过对一个约束性多目标优化问题的分析,以最大振幅和最小输入电压做为优化目标,设计参数包括连续变量(换能器的尺寸)和离散变量(材料类型),利用基于分析模型的传递矩阵法对压电换能... 为了解决单目标优化无法满足实际工程应用需求的问题,通过对一个约束性多目标优化问题的分析,以最大振幅和最小输入电压做为优化目标,设计参数包括连续变量(换能器的尺寸)和离散变量(材料类型),利用基于分析模型的传递矩阵法对压电换能器进行建模,进而导出优化问题的数学描述式,最后应用多目标进化算法NSGA-II,估算一系列的pareto优化设计值,分析优化结构,并确定最优设计参数。 展开更多
关键词 压电换能器 传递矩阵 多目标进化算法 约束性问题 优化设计
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基于多目标进化算法的异步电动机现场效率测算 被引量:2
11
作者 孙冠群 牛志钧 +1 位作者 蔡慧 王斌锐 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期87-91,共5页
介绍了一种基于多目标进化算法(MOEAs)的异步电动机现场实时效率测定方法。通过对多目标算法进行优化、比较,提出使用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA—Ⅱ)和强度帕累托进化算法2(SPEA2)的低侵入式方法用于异步电动机效率估算,仅需... 介绍了一种基于多目标进化算法(MOEAs)的异步电动机现场实时效率测定方法。通过对多目标算法进行优化、比较,提出使用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA—Ⅱ)和强度帕累托进化算法2(SPEA2)的低侵入式方法用于异步电动机效率估算,仅需电动机运行时通过传感器检测其实时转子速度和定子电阻,而无需拆下电动机或单独做一些实验项目来获取所需参数。通过5.5kW电动机的实践表明,该方法在估算异步电动机效率方面是有效的,尤其在常规的负载范围内,用该方法的估算值与实际试验值的误差小于3%;相互比较后发现,NSGA—Ⅱ方法的估计结果略优于SPEA2方法的结果。 展开更多
关键词 计量学 异步电动机 多目标进化算法 非支配排序遗传算法 强度帕累托进化算法2 效率测算
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基于多目标进化算法的导弹鲁棒姿控系统设计研究 被引量:1
12
作者 姚红 周伯昭 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期11-14,共4页
实际中在进行弹性导弹的姿控系统设计时,控制器参数的调试比较困难。现把弹性导弹的姿控系统设计问题转化为受限多目标优化问题,然后通过多目标进化算法(MOEA)NSGA-11进行求解。通过在某特征点的控制器设计实例表明,该设计方法使... 实际中在进行弹性导弹的姿控系统设计时,控制器参数的调试比较困难。现把弹性导弹的姿控系统设计问题转化为受限多目标优化问题,然后通过多目标进化算法(MOEA)NSGA-11进行求解。通过在某特征点的控制器设计实例表明,该设计方法使用灵活,在最后计算所得的非劣最优解集中能够得到满意的控制器参数。 展开更多
关键词 弹性导弹 姿态控制 多目标进化算法 NSGA-Ⅱ
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结合免疫机制的并发定位与建图多目标进化算法 被引量:3
13
作者 李枚毅 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期111-117,共7页
由于基于进化算法的移动机器人并发定位与建图问题本质上具有多目标特性,因此将该问题转化成为多目标优化问题进行处理.为了有效地提高基于多目标进化算法的移动机器人并发定位与建图方法的效率,提出了结合免疫机制的局部搜索方法.为此... 由于基于进化算法的移动机器人并发定位与建图问题本质上具有多目标特性,因此将该问题转化成为多目标优化问题进行处理.为了有效地提高基于多目标进化算法的移动机器人并发定位与建图方法的效率,提出了结合免疫机制的局部搜索方法.为此,构造了称之为关键点栅格吸引操作的局部搜索方法,它运用了所针对问题的领域知识.通过移动机器人物理实验证实了所构造算法的计算代价比其他基于进化算法的单目标优化方法少,获取的地图准确性更高. 展开更多
关键词 并发定位与建图 关键点栅格吸引 多目标进化算法 免疫机制
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采用多项式变异策略和分解方法的多目标进化算法 被引量:4
14
作者 王之仓 李和成 《微电子学与计算机》 2021年第1期95-100,共6页
MOEA/D-M2M算法将一个多目标优化问题同时转换为若干个多目标优化子问题,分别求得这些子问题的Pareto解,最终得到原多目标优化问题的Pareto解,保证了种群的多样性,比MOEA/D具有更好的算法性能.多项式变异算子具有强化局部搜索和加强收... MOEA/D-M2M算法将一个多目标优化问题同时转换为若干个多目标优化子问题,分别求得这些子问题的Pareto解,最终得到原多目标优化问题的Pareto解,保证了种群的多样性,比MOEA/D具有更好的算法性能.多项式变异算子具有强化局部搜索和加强收敛的作用,但是在多目标进化算法中应用多项式变异算子的成果不多.将多项式变异算子和MOEA/D-M2M中提出的多目标优化问题的新的分解方法相结合,提出了一种新的采用多项式变异策略和分解方法的多目标进化算法(MOEA/PmD).考虑到非均匀变异算子通过动态调整步长获得自适应性的特点,尝试通过将非均匀变异算子替换MOEA/PmD中的多项式变异算子而构造采用非均匀变异算子和分解方法的多目标进化算法(MOEA/NumD).实验表明MOEA/PmD算法比MOEA/NumD算法和MOEA/D-M2M算法具有更好的性能. 展开更多
关键词 分解方法 多目标进化算法 多项式变异算子 非均匀变异算子
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一种基于“探测'与“开采'的多目标进化算法
15
作者 罗彪 郑金华 +1 位作者 朱云飞 蔡自兴 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期143-149,共7页
针对实践中多目标优化问题(MOPs)的Pareto解集(PS)未知且比较复杂的特性,提出了一种基于'探测'(Exploration)与'开采'(Exploitation)的多目标进化算法(MOEA)——MOEA/2E。该算法在进化过程中采用'探测'与'... 针对实践中多目标优化问题(MOPs)的Pareto解集(PS)未知且比较复杂的特性,提出了一种基于'探测'(Exploration)与'开采'(Exploitation)的多目标进化算法(MOEA)——MOEA/2E。该算法在进化过程中采用'探测'与'开采'相结合的方法,用进化操作不断地探测新的搜索区域,用局部搜索充分开采优秀的解区域,并用隐最优个体保留机制保存每一代的最优个体。与目前最流行且有效的多目标进化算法NSGA-Ⅱ及SPEA-Ⅱ进行的比较实验结果表明,MOEA/2E获得的Pareto最优解集具有更好的收敛性与分布性。 展开更多
关键词 多目标进化算法 多目标优化问题(MOPs) 复杂Pareto解集 探测 开采
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基于Pareto的动态限制精英的多目标进化算法 被引量:1
16
作者 杨善学 《邯郸职业技术学院学报》 2009年第2期45-47,60,共4页
在NSGA-Ⅱ算法的基础上,提出了一种基于Pareto动态限制精英的多目标进化算法(DLEMOEA)。通过动态分布函数的引入,限制了精英选取的数量,增大了解的搜索区域,从而更好地维护了种群多样性。实验结果表明:DLEMOEA比NSGA-Ⅱ有更好的收敛效... 在NSGA-Ⅱ算法的基础上,提出了一种基于Pareto动态限制精英的多目标进化算法(DLEMOEA)。通过动态分布函数的引入,限制了精英选取的数量,增大了解的搜索区域,从而更好地维护了种群多样性。实验结果表明:DLEMOEA比NSGA-Ⅱ有更好的收敛效果和种群多样性。 展开更多
关键词 多目标进化算法 NSGA-Ⅱ 动态分布函数
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一种新的限制精英的多目标进化算法
17
作者 杨善学 《电子科技》 2009年第9期71-74,共4页
在NSGA-Ⅱ算法的基础上,文中提出了一种新的限制精英的多目标进化算法(LEMOEA)。通过分布函数的引入,限制了精英选取的数量,增大了解的搜索区域,从而更好地维护了种群多样性。动态变异算子的引入,减缓了算法的收敛速度,增大了解的搜索区... 在NSGA-Ⅱ算法的基础上,文中提出了一种新的限制精英的多目标进化算法(LEMOEA)。通过分布函数的引入,限制了精英选取的数量,增大了解的搜索区域,从而更好地维护了种群多样性。动态变异算子的引入,减缓了算法的收敛速度,增大了解的搜索区域,避免了算法早熟收敛或陷入局部最优。实验结果表明:LEMOEA比NSGA-Ⅱ有更好的收敛效果和种群多样性。 展开更多
关键词 多目标进化算法 NSGA-Ⅱ 分布函数 动态变异算子
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基于演化硬件的多目标进化算法的研究 被引量:6
18
作者 张晓芳 李智 牛军浩 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2016年第9期119-123,共5页
传统遗传算法在演化数字逻辑电路时表现为演化速度缓慢且极易陷入局部最优解,而且易出现早熟收敛现象.针对上述问题,给出一种基于遗传算法的多目标进化算法,即强度Pareto进化算法2(SPEA2)用于数字逻辑电路的进化设计.演化平台以虚拟可... 传统遗传算法在演化数字逻辑电路时表现为演化速度缓慢且极易陷入局部最优解,而且易出现早熟收敛现象.针对上述问题,给出一种基于遗传算法的多目标进化算法,即强度Pareto进化算法2(SPEA2)用于数字逻辑电路的进化设计.演化平台以虚拟可重构电路为电路基础,FPGA为实现载体,利用Microblaze软核实现该算法对目标电路的演化操作.通过两位乘法器电路证明了所给出算法的全局搜索能力,且能够有效地减少搜索到全局最优解的迭代次数,并在一定程度上优化演化电路的规模,提高设计效率. 展开更多
关键词 演化硬件 虚拟可重构电路 遗传算法 多目标进化算法 SPEA2 FPGA
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融合支持向量机与多目标进化算法的质量管理研究 被引量:1
19
作者 宋木清 罗春龙 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2009年第6期1128-1131,共4页
提出一套支持向量机和多目标进化算法的融合建模技术(SVM-EMO)以及计算框架,并采用差分进化算法(DE)选择支持向量机参数,并将SVM-EMO应用于一个钢铁企业产品质量管理实例,与人工神经网络的建模结果相比,所提框架结果拟合误差更小,精度更... 提出一套支持向量机和多目标进化算法的融合建模技术(SVM-EMO)以及计算框架,并采用差分进化算法(DE)选择支持向量机参数,并将SVM-EMO应用于一个钢铁企业产品质量管理实例,与人工神经网络的建模结果相比,所提框架结果拟合误差更小,精度更高,能够更好地解决质量管理研究中的多目标非线性优化问题.最后根据模型求解结果,给出了相应的生产建议. 展开更多
关键词 支持向量机 多目标进化算法 差分进化算法 质量管理
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多目标进化算法在等时性固定场交变梯度加速器物理设计中的应用研究
20
作者 边天剑 张天爵 +2 位作者 李明 安世忠 王川 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期429-434,共6页
由于等时性固定场交变梯度加速器具有连续束、强聚焦等优点,逐渐成为研究热点。等时性固定场交变梯度加速器的物理设计问题可归结为具有多个设计目标、可调节变量与条件限制的最优化问题。多目标进化算法的发展给复杂的最优化问题提供... 由于等时性固定场交变梯度加速器具有连续束、强聚焦等优点,逐渐成为研究热点。等时性固定场交变梯度加速器的物理设计问题可归结为具有多个设计目标、可调节变量与条件限制的最优化问题。多目标进化算法的发展给复杂的最优化问题提供了解决方案。将多目标进化算法应用于等时性固定场交变梯度加速器的优化中可提高设计效率。为了验证该优化方法的有效性,针对70 MeV与1 GeV等时性固定场交变梯度加速器进行了物理设计优化,并达到了预期设计目标。 展开更多
关键词 多目标进化算法 基因遗传算法 等时性 固定场交变梯度加速器
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