自适应差分进化:增强多目标免疫算法的性能

4 下载量 106 浏览量 更新于2024-07-15 收藏 1.04MB PDF 举报
本文主要探讨了"自适应差分进化新型混合多目标免疫算法" (ADE-MOIA),这是一种创新的多目标优化方法。在这个算法中,作者 Qiuzhen Lin、Qingling Zhu、Peizhi Huang、Jianyong Chen、Zhong Ming 和 Jianping Yu 将差分进化 (DE) 技术巧妙地融入到免疫算法 (MOIA) 中,旨在提升解决多目标优化问题 (MOPs) 的效率和鲁棒性。 DE 是一种强大的全局搜索算法,以其并行性和灵活性而著称,特别适合处理复杂的搜索空间。而在 MOIA 中,免疫系统的概念被应用于优化,模拟生物体的进化过程来寻找最优解。然而,单纯使用 DE 或 MOIA 可能存在局限性,因此作者提出了一种新颖的自适应 DE 操作,以增强算法的性能。这一操作的关键要素包括: 1. 自适应父代选择策略:在选择用于交叉和变异的个体时,算法不仅从当前进化群体中选取,还考虑了优势种群中的个体,这有助于引入更多元化的基因组合,提高搜索的效率。 2. 自适应参数控制:DE 的交叉率和比例因子不再是固定值,而是根据每个个体的进化进度和成功概率动态调整。这种自适应策略允许算法根据问题特性实时调整策略,从而更好地平衡收敛速度和整体多样性。 作者通过实验对比 ADE-MOIA 与 NSGA-II、SPEA2、AbYSS、MOEA/D-DE、MIMO 和 D2MOPSO 等知名算法,在21个标准的多目标问题上进行了评估。结果显示,ADE-MOIA 在大多数情况下表现出显著的优势,显示出其在解决复杂多目标优化问题时的优越性。这一研究不仅提升了混合免疫算法的性能,也为其他多目标优化算法的设计提供了有价值的借鉴。 总结来说,本文的核心贡献在于提出了一个自适应的混合算法框架,有效结合了 DE 的全局搜索能力和 MOIA 的进化策略,通过动态调整参数实现了对多种多目标优化问题的高效求解。这一成果对于优化领域的实践者来说,无疑为解决实际问题提供了强有力的工具。