【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能优化领域,涉及一种基于进化知识融合的多目标人工蜂群算法。
技术介绍
随着科学研究和工程应用的深入开展,多目标优化问题已成为理论研究和实践应用的重难点问题之一。多目标优化问题通常存在多个相互冲突的目标,其求解过程一般通过协调处理各目标使其尽可能达到最优,从而得到Pareto最优解集。目前,进化算法已广泛应用于求解多目标优化问题,并取得了大量研究成果,先后出现了包括NSGA-II、SPEA2、MOPSO和MOEA/D等一批经典多目标进化算法。人工蜂群算法作为一种新型群体智能算法,其结构简单,设置参数较少,求解性能优异,受到人们广泛关注,现已成功应用于神经网络训练、电网调度、路径规划等领域。目前人工蜂群算法的研究领域大多集中于单目标优化,性能表现优异,将人工蜂群算法应用于求解多目标优化问题既能拓宽人工蜂群算法的应用领域,也为解决多目标优化问题提供了新思路。而关于人工蜂群算法在多目标优化方面的研究和应用相对较少,相比于单目标优化,多目标优化所面临的进化知识更为复杂多样,且现有多目标人工蜂群算法大多结合人工蜂群算法的种群协作进化策略和经典多目标进化算法的占优机制及外部档案维护策略求解多目标优化问题。现有文献所提出的多目标人工蜂群算法虽然在一定程度上提高了求解多目标优化问题的能力,但仍存在精英个体的合理选取以及精英群体知识的充分利用方面有待进一步完善,在个体评价时还需充分考虑个体间支配关系和拥挤距离的知识融合,此外对于外部档案的维护策略还有待进一步改进以获得分布性能良好的最优解集。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于进化知识融合的多目标人工蜂群算法 ...
【技术保护点】
一种基于进化知识融合的多目标人工蜂群算法,其特征在于该算法包括以下步骤:步骤1:初始化种群数量,其中引领蜂和跟随蜂各占一半,设置最大迭代次数,外部档案最大存储个数,侦查蜂的最大淘汰次数,概率惩罚系数和,随机初始化蜜源并计算各蜜源的适应度值。步骤2:根据支配关系选择互不支配的解进入外部档案,采用精英选取策略选择精英个体,对引领蜂进行更新引导种群进化,更新后的蜜源如支配原蜜源则保留,互不支配则对种群中其他支配解进行贪婪选择,如新个体被支配则不保留。步骤3:计算跟随蜂更新概率,并依据所计算概率选择是否对该蜜源进行深度进化,进化完成后,其新蜜源保留策略与引领蜂相同。步骤4:当引领蜂和跟随蜂更新完成后,所得新蜜源未成功保留则其淘汰次数加1,当达到最大淘汰次数时,引领蜂转化为侦查蜂,重新产生一个蜜源将其替换。步骤5:采用一种更为严格的机制对外部档案进行维护。步骤6:迭代次数加1,判断是否达到最大迭代次数,达到则结束并输出外部档案,否则转步骤2。
【技术特征摘要】
1.一种基于进化知识融合的多目标人工蜂群算法,其特征在于该算法包括以下步骤:步骤1:初始化种群数量,其中引领蜂和跟随蜂各占一半,设置最大迭代次数,外部档案最大存储个数,侦查蜂的最大淘汰次数,概率惩罚系数和,随机初始化蜜源并计算各蜜源的适应度值。步骤2:根据支配关系选择互不支配的解进入外部档案,采用精英选取策略选择精英个体,对引领蜂进行更新引导种群进化,更新后的蜜源如支配原蜜源则保留,互不支配则对种群中其他支配解进行贪婪选择,如新个体被支配则不保留。步骤3:计算跟随蜂更新概率,并依据所计算概率选择是否对该蜜源进行深度进化,进化完成后,其新蜜源保留策略与引领蜂相同。步骤4:当引领蜂和跟随蜂更新完成后,所得新蜜源未成功保留则其淘汰次数加1,当达到最大淘汰次数时,引领蜂转化为侦查蜂,重新产生一个蜜源将其替换。步骤5:采用一种更为严格的机制对外部档案进行维护。步骤6:迭代次数加1,判断是否达到最大迭代次数,达到则结束并输出外部档案,否则转步骤2。2.根据权利要求1所述的一种基于进化知识融合的多目标人工蜂群算法,其特征在于步骤2中的精英选择策略,具体步骤如下:步骤1:初次迭代时,计算Pareto最优解集的拥挤距离,选取除两端点外拥挤距离最大的解作为精英个体。di=12Σk=1m((fik-fik-1)2+(fik-fik+1)2),1<i<sinf,else---(1)]]>其中,fik为第i个个体第k个目标值,m为目标数,s为最优解集个数。步骤2:当引领蜂通过Step1选出的精英个体引导更新后,对产生的新个体进行贪婪选择,当新个体支配原个体时替换原个体,此时,所产生的新个体具有成为精英个体的潜质,如新个体能够支配原精英个体,则将其选为新的精英个体,如互不支配,则通过轮盘赌法决定是否替换原精英个体,如新个体被支配,则不替换。步骤3:当迭代次数达到总次数的10%,20%,…,90%时,采用步骤1方式选取最优解。3.根据权利要求1所述的一种基于进化知...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈艳霞,陈杰,纪志成,赵芝璞,
申请(专利权)人:江南大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。