MOEAD算法改进python

时间: 2023-09-11 15:04:45 浏览: 217
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moead优化算法

MOEA/D (Multi-Objective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition) 是一种用于多目标优化问题的进化算法。它通过将多目标问题转化为一组单目标子问题,并使用分解方法来解决这些子问题。下面是一个简单的示例代码,展示了如何实现MOEA/D算法的改进版本: ```python import numpy as np def initialization(pop_size, num_objectives, num_variables): population = np.random.rand(pop_size, num_variables) weights = np.random.rand(pop_size, num_objectives) return population, weights def decomposition(population, weights): objectives = np.zeros((population.shape[0], weights.shape[1])) for i in range(population.shape[0]): for j in range(weights.shape[1]): objectives[i, j] = np.sum(population[i] * weights[i, j]) return objectives def selection(objectives, num_neighbors): neighbors = np.zeros((objectives.shape[0], num_neighbors), dtype=int) for i in range(objectives.shape[0]): distances = np.linalg.norm(objectives - objectives[i], axis=1) indices = np.argsort(distances)[:num_neighbors] neighbors[i] = indices return neighbors def crossover(parents, num_offspring): offspring = [] for _ in range(num_offspring): parent1, parent2 = np.random.choice(parents, 2, replace=False) alpha = np.random.rand() child = alpha * parent1 + (1 - alpha) * parent2 offspring.append(child) return np.array(offspring) def mutation(individuals, mutation_rate): for i in range(individuals.shape[0]): for j in range(individuals.shape[1]): if np.random.rand() < mutation_rate: individuals[i, j] = np.random.rand() return individuals def moead(pop_size, num_generations, num_objectives, num_variables, num_neighbors, mutation_rate): population, weights = initialization(pop_size, num_objectives, num_variables) objectives = decomposition(population, weights) for _ in range(num_generations): neighbors = selection(objectives, num_neighbors) offspring = crossover(population[neighbors], pop_size) offspring = mutation(offspring, mutation_rate) offspring_objectives = decomposition(offspring, weights) for i in range(pop_size): for j in neighbors[i]: if np.all(offspring_objectives[i] <= objectives[j]): population[j] = offspring[i] objectives[j] = offspring_objectives[i] return population, objectives # 示例用法 pop_size = 100 # 种群大小 num_generations = 100 # 迭代次数 num_objectives = 2 # 目标数量 num_variables = 10 # 变量数量 num_neighbors = 5 # 邻居数量 mutation_rate = 0.1 # 变异率 population, objectives = moead(pop_size, num_generations, num_objectives, num_variables, num_neighbors, mutation_rate) print("Final Population:") print(population) print("Final Objectives:") print(objectives) ``` 这是一个简单的MOEA/D算法改进版本的实现,你可以根据自己的问题进行修改和扩展。请注意,这只是一个基本示例,并不包含所有可能的改进措施。你可以根据具体情况进行进一步的改进和优化。希望对你有帮助!
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