贝叶斯博弈驱动的多目标进化算法:全局收敛与优化提升

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本文研究的主题是"贝叶斯博弈多目标进化算法及其收敛性分析",针对的是多目标优化问题(MOP)的研究,这是一种在科学研究和工程实践中常见的挑战,涉及多个相互约束且可能冲突的目标优化。在多目标进化算法(MOEAs)的研究背景下,传统方法主要关注两点:一是如何使求解得到的Pareto解集尽可能接近真实的Pareto最优前沿,即全球最优解;二是如何实现解集在目标空间的均匀分布,确保全局寻优的全面性。 然而,现有的MOEAs在种群迭代后期常常遇到收敛停滞的问题,这限制了它们在处理复杂优化问题时的全局性能。为解决这一问题,作者提出了一个新颖的算法——基于静态贝叶斯博弈策略的多目标进化算法(SBG-MOEA)。在这个框架下,每个优化目标被视作博弈中的一个参与者,其在多次迭代中的Pareto优化收敛程度被转换为博弈中的收益。通过损益纳什均衡博弈机制,算法引导种群沿着Pareto前沿进行更有效的搜索。 文章的核心贡献在于理论分析,证明了SBG-MOEA具有全局收敛特性,这意味着算法能够在整个优化过程中持续逼近最优解,而不仅仅是局部最优。通过对比NSGA-II等经典多目标优化算法,实验结果显示SBG-MOEA能够显著增强进化种群的全局搜索能力,从而提高多目标优化问题的解决效率和质量。 总结来说,本研究结合了博弈论和进化计算的思想,旨在改进MOEAs的全局优化性能,并通过实证分析展示了这种方法在解决多目标优化问题上的潜力。这不仅拓展了MOEAs的理论基础,也为实际应用提供了新的策略和工具。