[發(fā)明專(zhuān)利]基于層級(jí)、個(gè)體間距和懲罰策略的非支配解排序方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711212193.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108038276A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳磊;賈臻;王琮;龔自力;廖毅;胡晨;葉水生;祝海敏;王曉斌;袁安民;閆小喆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京捷誠(chéng)信通專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于層級(jí)、個(gè)體間距和懲罰策略的非支配解排序方法及系統(tǒng)，涉及多目標(biāo)優(yōu)化算法領(lǐng)域。該方法的步驟為：按照約束條件將解群中向量解分為解集A和B；對(duì)解集A進(jìn)行分層后，按照解集A中向量解的分層順序和個(gè)體值間距，對(duì)所有向量解進(jìn)行排序，形成第一非支配解集合；按照解集B中向量解的懲罰值從小到大的順序，對(duì)所有進(jìn)行排序，形成第二非支配解排序集合；將第二非支配解排序集合放置于第一非支配解排序集合之后，形成整體非支配解排序集合；按照整體非支配解排序集合中的向量解排列順序，為整體非支配解排序集合中的所有向量解分配由大到小的適應(yīng)值。本發(fā)明能夠提高非支配解的精度和連續(xù)性，以及后續(xù)算法的收斂性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多目標(biāo)優(yōu)化算法領(lǐng)域，具體涉及一種基于層級(jí)、個(gè)體間距和懲罰策略的非支配解排序方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，許多復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都會(huì)涉及到多目標(biāo)優(yōu)化，即在滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)約束條件下，尋求使得各個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于多目標(biāo)設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題，其難點(diǎn)在于如何在相互沖突或者不能同時(shí)達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo)之間尋求折中方案。為此，研究人員提出了非支配解的概念，非支配解的特點(diǎn)是無(wú)法在改進(jìn)任何目標(biāo)的同時(shí)，不削弱其他的任何一個(gè)目標(biāo)。

基于非支配解的概念，研究人員提出了各類(lèi)多目標(biāo)優(yōu)化算法，例如非支配解排序算法和向量評(píng)價(jià)遺傳算法等。這些算法的重點(diǎn)在于對(duì)非支配解個(gè)體分配合理的適應(yīng)值，以提高所計(jì)算得到的非支配解的收斂性、連續(xù)性、均勻性和寬廣性。

下面對(duì)上述算法在計(jì)算時(shí)需要用到解群S進(jìn)行說(shuō)明。

S由n個(gè)向量解組成，又由p個(gè)優(yōu)化變量組成；對(duì)于雙目標(biāo)函數(shù)S和的數(shù)學(xué)描述如下：

上述算法的計(jì)算過(guò)程一般為：

一、判斷S中的每一個(gè)向量解是否滿足約束條件(約束條件的具體內(nèi)容和數(shù)量自行設(shè)定)，將符合約束條件的向量解放入解集A，將不符合約束條件的向量解放入解集B。

二、按照非支配解的分層方式，對(duì)解集A中的所有向量解進(jìn)行分層，具體為：