RLPS算法:基于参考线预测动态多目标优化

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"基于参考线的预测策略求解动态多目标优化问题,是李二超和赵雨萌提出的一种新算法,旨在快速有效地应对动态多目标优化问题中的Pareto前沿变化。RLPS(基于参考线预测策略)算法在不依赖历史信息的情况下,通过观察参考线相关种群个体在环境变化初期和进化后的位置变化来预测最优个体的方向,并在预测的方向上创建延伸个体。这些延伸个体与引导个体一起,帮助确定当前环境下的最佳解集。通过在引导个体邻域内生成伴随个体,增加了种群的多样性,从而提高算法的适应性。实验结果显示,RLPS算法在响应环境变化的速度上优于现有的两种算法,表现出更强的性能。" 在动态多目标优化问题中,目标函数随时间不断变化,使得传统的优化算法难以有效跟踪Pareto前沿。参考线是一种用于描述和评估多目标优化问题解决方案集合的方法,它们提供了决策者对理想解决方案的直观理解。RLPS算法利用参考线作为预测和指导优化过程的基础,通过对每个参考线相关种群个体的动态行为进行学习,预测最优解的方向。 预测策略是RLPS的关键组成部分,它不需要存储大量的历史数据,降低了计算复杂性和内存需求。算法首先记录环境变化时个体的位置变化,然后预测未来最优解的趋向,这有助于算法快速调整搜索方向。此外,算法还引入了引导个体的概念,这些个体是非支配的并且与参考线关联,它们在新环境下提供指导,帮助种群向更优的解决方案空间移动。 种群多样性的保持是多目标优化中的重要问题,RLPS通过在引导个体的邻域内随机生成伴随个体来实现这一目标。这些伴随个体不仅能够探索新的解决方案,还可以防止种群过早收敛,确保算法的全局搜索能力。 对比实验部分,RLPS算法被应用于5个标准的动态测试函数,与其他两个现有的算法进行比较。实验结果证明,RLPS在响应环境变化的速度和寻找新Pareto前沿的能力上表现出优势,这表明该算法对于动态多目标优化问题有较强的适应性。 此外,摘要中还提到了其他相关的研究,如基于$R2$指标的昂贵多目标进化算法、分解型预测动态多目标粒子群优化算法、基于参考点的高维多目标粒子群算法以及基于分解和差分进化的多目标粒子群优化算法,这些都是多目标优化领域的不同方法,体现了该领域的广泛研究和持续发展。