[發(fā)明專利]一種基于可行均衡機制的約束優(yōu)化進化算法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078106.4
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN102663514A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設計）人: 黃亞飛;曾喆昭
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種求解約束優(yōu)化問題的基于可行均衡機制的約束優(yōu)化進化算法，其特征在于：所述算法是以種群可行性均衡機制為約束處理技術、以智能進化算法為目標函數尋優(yōu)方法的約束優(yōu)化進化算法，所述約束優(yōu)化問題的形式如下：

式中X=[x₁,?x₂,…,?x_n]為自變量向量，f(X)為目標函數，g_j(X)為不等式約束，h_j(X)為等式約束，u_i和l_i是自變量x_i的上、下界；該約束優(yōu)化進化算法包括如下步驟：

1)?初始化：確定種群規(guī)模N和算法參數的初始值，設迭代次數t為0，在搜索空間中隨機生成初始種群P(t)={x_k|k=1,2,…,N}；

2)?進化操作：利用交叉算子和變異算子對P(t)中的個體實施進化操作，得到M個個體構成過渡種群；

3)?評價個體：計算P(t)與過渡種群構成的混合種群中所有N+M個體的目標函數值f(x_k)和約束違反度(x_k)；

4)?生成下一代種群：依據可行均衡機制從混合種群中選擇N個個體構成下一代種群P(t+1)；

5)?終止判斷：如果P(t+1)中最好個體的目標函數值達到期望值或者t超過設定的最大次數，則輸出最優(yōu)解并結束算法，否則t加1并返回步驟2)。

2.根據權利要求1所述的約束優(yōu)化進化算法，其特征在于：所述進化算法是遺傳算法、粒子群算法、差異進化算法、進化策略、進化規(guī)劃、文化算法等智能算法以及它們的改進算法中的一種。

3.根據權利要求1所述的約束優(yōu)化進化算法，其特征在于：所述步驟3)中約束違反度(x_k)按以下兩式其中之一計算：

式中為等式約束容忍值。

4.根據權利要求1所述的約束優(yōu)化進化算法，其特征在于：所述步驟4)中可行均衡機制是根據混合種群中的可行解比例將種群分為三類，分別為可行種群(=1)、不可行種群(=0)和半可行種群(0<<1)。

5.根據權利要求1所述的約束優(yōu)化進化算法，其特征在于：所述步驟4)中依據可行均衡機制選擇個體分三種情況進行：如果混合種群是可行種群，則按目標函數值f(x_k)從小到大排序選擇前N個個體；如果混合種群是不可行種群，則按約束違反度(x_k)從小到大排序選擇前N/2個個體，另外N/2個個體從其他未被選擇的個體中隨機選??；如果混合種群是半可行種群，則按f(x_k)與(x_k)的歸一化均衡值F(x_k)從小到大排序選擇前N個個體：

式中為上一代種群中的可行解比例。