吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (2): 569-575.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201502034

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求解约束优化问题的引导多目标差分进化算法

董宁1,2,王宇平3   

  1. 1.西安电子科技大学 数学与统计学院, 西安 710071;
    2.陕西师范大学 数学与信息科学学院, 西安 710062;
    3.西安电子科技大学 计算机学院, 西安 710071
  • 收稿日期:2013-06-14 出版日期:2015-04-01 发布日期:2015-04-01
  • 通讯作者: 王宇平(1961), 男, 教授, 博士生导师.研究方向:进化算法.E-mail:ywang@xidian.edu.cn
  • 作者简介:董宁(1980), 女, 博士研究生.研究方向:进化算法, 多目标优化.E-mail:dongning@snnu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61272119).

Guiding multi-objective differential evolution algorithm for constrained optimization

DONG Ning1,2,WANG Yu-ping3   

  1. 1.School of Mathematics and Statistics, Xidian University, Xi'an 710071, China;
    2.School of Mathematics and Information Science, Shaanxi Normal University, Xi'an 710062, China;
    3.School of Computer Science and Technology, Xidian University,Xi'an 710071,China
  • Received:2013-06-14 Online:2015-04-01 Published:2015-04-01

摘要: 将约束优化问题转化为带偏好的双目标优化问题, 用差分进化算法求解转化问题。为了克服基于Pareto支配关系的多目标算法求解转化问题时没有考虑问题偏好、收敛慢等缺点, 借助多目标α-支配关系的特点, 提出了基于动态α-支配的新适应度函数。新适应度函数根据种群中可行解的比例动态平衡进化过程中对两个目标的偏好, 引导算法不断向问题的偏好区域靠近,从而快速收敛到约束优化问题的最优解。对6个标准测试函数的数值实验结果表明:基于α-支配的动态引导多目标差分进化算法能快速收敛到问题的最优解。与3种经典高效算法的比较说明,所提出算法的鲁棒性强且效率高。

Abstract: In this paper, the Constrained Optimization Problem (COP) is converted into a bi-objective optimization problem with preference. Then the problem is solved with a Guiding Multi-objective Differential Evolution (GMODE) algorithm. The other methods based on Pareto dominance treat both objectives as equal importance without bias to either objective. In contrast, the proposed GMODE algorithm is guided by α-domination to search with dynamic bias to different objectives, which overcomes the drawback of the methods based on Pareto dominance and improves the convergence speed of the algorithm. Numerical experiments on several well-known benchmark functions and comparison with the other three state-of-the-art methods demonstrate that the GMODE algorithm is competitive with, in some cases superior to the other methods in terms of the quality, efficiency and robustness.

中图分类号: 

  • TP18
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