首页> 中文学位 >求解多目标优化问题的混合遗传算法的研究与应用
【6h】

求解多目标优化问题的混合遗传算法的研究与应用

代理获取

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 多目标优化问题

1.2.1 多目标优化问题的数学描述

1.2.2 多目标优化中的Pareto最优解理论

1.3 多目标遗传算法

1.4 本文工作及组织结构

第2章 相关算法分析

2.1 NSGA2算法

2.1.1 快速支配排序

2.1.2 拥挤距离函数

2.1.3 基于PCD的环境选择机制

2.1.4 NSGA2算法的优缺点

2.2 SPEA2算法

2.2.1 个体评价机制

2.2.2 环境选择机制

2.2.3 SPEA2算法的优缺点

2.3 MOEA/D算法

2.3.1 多目标问题单目标化方法

2.3.2 MOEA/D种群交流机制

2.3.3 MOEMD算法的优缺点

2.4 Pareto局部优化算法

2.5 本章小结

第3章 混合多目标遗传算法研究

3.1 改进的NSGA2多目标遗传算法-INSGA2

3.1.1 基于PLS的局部优化算法

3.1.2 基于PCD的个体选择策略

3.1.3 基于PCD的精英种群更新策略

3.1.4 算法描述

3.2 改进的SPEA2多目标遗传算法-ISPEA2

3.2.1 改进的环境选择策略

3.2.2 基于KND的精英种群的更新策略

3.2.3 算法描述

3.3 改进的MOEA/D多目标遗传算法-IMOEA/D

3.3.1 改进的邻域交互策略

3.3.2 环境选择策略

3.3.3 算法描述

3.4 基于SPEA2和MOEA/D的混合分解多目标遗传算法

3.4.1 种群交流机制

3.4.2 算法描述

3.5 本章小结

第4章 混合多目标遗传算法在RWA问题中的优化应用

4.1 RWA研究意义和研究现状

4.2 MQRWA数学优化模型

4.2.1 MQRWA问题定义

4.2.2 MQRWA优化函数

4.2.3 MQRWA优化模型

4.3 MQRWA问题中的遗传算法模型

4.3.1 MQRWA编码方案

4.3.2 MQRWA交叉操作

4.3.3 MQRWA变异操作

4.3.4 MQRWA修复策略

4.3.5 基于Prim最小生成树的初始化策略

4.3.6 MQRWA局部优化策略

4.4 MQRWA问题的实验分析

4.4.1 算法评价指标

4.4.2 收敛性分析及参数调整

4.4.3 局部优化策略对算法性能的影响

4.4.4 对比分析

4.6 本章小结

第5章 混合多目标遗传算法在服务选取中的优化应用

5.1 QSS研究意义及研究现状

5.2 QSS数学优化模型

5.3 QSS优化问题中的遗传算法模型

5.3.1 QSS编码方案

5.3.2 QSS交叉操作

5.3.3 QSS变异操作

5.3.4 QSS种群初始化策略

5.3.5 QSS问题中的局部优化策略

5.4 QSS问题的实验分析

5.4.1 收敛性分析及参数调整

5.4.2 局部优化策略对算法的性能影响

5.4.3 对比分析

5.5 本章小结

第6章 总结与研究展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的项目

展开▼

摘要

近来,人们发现专注于单独使用遗传算法具有很大的局限性,如果将多目标遗传算法与其他优化技术之间有效结合,即混合多目标遗传算法,能够更加有效、更加灵活的处理实际问题。本文在对NSGA2,SPEA2,MOEA/D算法及PLS算法进行分析的基础上,针对其不足对这些算法进行了相应的改进。设计了两种基于PLS的局部优化策略,并将其与NSGA2,SPEA2,MOEA/D算法有效地结合在一起,分别提出了改进的NSGA2算法-INSGA2,改进的SPEA2-ISPEA2算法和改进的MOEA/D算法-IMOEA/D算法。并根据SPEA2和MOEA/D优化机制的特点,结合新的进化策略,将其以协同的方式有效地结合在一起,提出了混合多目标遗传算法HDMOGA算法。然后利用提出的算法分别求解了具有NP难度的基于QoS保证的多播路由波长分配问题(MQRWA)和基于QoS约束的服务选取问题(QSS)。分别建立了这两个问题的优化模型,并提出了具体的交叉操作,变异操作和局部优化策略。针对MQRWA问题,提出了两种光树修复策略RDFS和PRRA,同时提出了基于Prim最小生成树的初始化策略。针对QSS问题,提出了基于偏好的初始化策略。最后根据多个指标从不同角度对这些算法的性能进行了分析并与最近提出的相关算法进行了比较。实验表明,改进的混合多目标遗传算法无论在全局优化能力方面还是在局部优化能力方面都表现出了较好的优越性。
  混合多目标遗传算法是一个非常热点的研究领域,但很多方法还不够成熟,要开发出具有清晰结构化的高效的混合多目标遗传算法,还需要做大量的研究工作。本文的研究工作能够对该领域的研究起到促进作用。此外,还为求解MQRWA和QSS问题提供了新的手段。因此,具有一定理论意义和实际价值。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号