基于ev-MOGA求解多目标优化问题附matlab代码

2023-11-22 01:40

本文主要是介绍基于ev-MOGA求解多目标优化问题附matlab代码,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法       神经网络预测       雷达通信       无线传感器        电力系统

信号处理              图像处理               路径规划       元胞自动机        无人机 

⛄ 内容介绍

多目标优化问题是现实世界中许多复杂问题的一种常见形式。在这些问题中,我们需要优化多个目标函数,而不是单个目标。然而,由于目标函数之间的相互依赖关系和冲突,传统的单目标优化算法无法直接应用于多目标优化问题。因此,研究人员开发了许多针对多目标优化问题的算法和技术。

ev-MOGA(evolutionary Multi-Objective Optimization Algorithm)是一种基于进化算法的多目标优化算法。它通过模拟自然界中的进化过程,逐步搜索解空间中的非劣解集合,以帮助决策者在多个目标之间进行权衡和选择。ev-MOGA算法的核心思想是通过维护一个种群,通过遗传操作(如交叉和变异)产生新的解,并通过多目标评估函数对这些解进行评估和排序。

ev-MOGA算法的一个重要特点是它能够生成并维护一组非劣解,而不仅仅是一个最优解。这使得决策者能够在不同的目标之间进行权衡,并选择最适合他们需求的解。为了实现这一点,ev-MOGA算法使用了一种称为“非劣排序”的技术,将种群中的解按照其在目标空间中的优劣程度进行排序。通过保留非劣解的精英集合,并通过交叉和变异操作引入新的解,ev-MOGA算法能够逐步逼近真实的Pareto前沿(即所有非劣解的集合)。

ev-MOGA算法的另一个重要特点是它的多样性维持能力。为了避免算法陷入局部最优解,ev-MOGA算法使用了一种称为“拥挤度距离”的技术。拥挤度距离用于衡量解在目标空间中的分布情况,通过鼓励解在整个Pareto前沿上均匀分布,以增加搜索空间的探索性。这种多样性维持能力使得ev-MOGA算法能够在解空间中找到更多的潜在解,并为决策者提供更多的选择。

然而,尽管ev-MOGA算法在多目标优化问题上取得了很大的成功,但它也面临着一些挑战和限制。首先,ev-MOGA算法对问题的可行解空间的表示形式有一定的要求。如果问题的可行解空间具有复杂的拓扑结构或非连续性,ev-MOGA算法可能无法很好地搜索解空间。其次,ev-MOGA算法对目标函数的可导性要求较高。如果目标函数不可导或难以计算,ev-MOGA算法可能无法准确评估解的优劣。最后,ev-MOGA算法的计算复杂度较高,特别是在解空间较大或目标函数较复杂的情况下,算法的运行时间可能会很长。

总的来说,ev-MOGA是一种有效的多目标优化算法,可以帮助决策者在多个目标之间进行权衡和选择。然而,在使用ev-MOGA算法求解多目标优化问题时,我们需要考虑问题的可行解空间表示形式、目标函数的可导性以及算法的计算复杂度等因素。通过充分理解和应用ev-MOGA算法的原理和技术,我们可以更好地解决多目标优化问题,并为决策者提供更好的解决方案。

⛄ 核心代码

%% evMOGA example 1%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Minimal algorithm parameters set (problem characteristics)clear eMOGAeMOGA.objfun='mop3';            % m-function name for objectives computationeMOGA.objfun_dim=2;             % Objective space dimensioneMOGA.searchspaceUB=[pi pi];    % Search space upper boundeMOGA.searchspaceLB=[-pi -pi];  % Search space lower bound%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Algorithm execution[pfront,pset,eMOGA]=evMOGA(eMOGA);

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] M. Martínez, J.M. Herrero, J. Sanchis, X. Blasco and S. García-Nieto. Applied Pareto multi-objective optimization by stochastic solvers. Engineering Applications of Artificial Intelligence. Vol. 22 pp. 455 - 465, 2009 (ISSN:0952-1976).

[2] J.M. Herrero, M. Martínez, J. Sanchis and X. Blasco. Well-Distributed Pareto Front by Using the epsilon-MOGA Evolutionary Algorithm. Lecture Notes in Computer Science, 4507, pp. 292-299, 2007. Springer-Verlag. (ISSN: 0302-9743)

ev-MOGA has been used in:

[3] J.M. Herrero, X. Blasco, M. Martínez, C. Ramos and J. Sanchis. Robust Identification of a Greenhouse Model using Multi-objective Evolutionary Algorithms. Biosystems Engineering. Vol. 98, Num. 3, pp. 335 - 346, Nov 2007. (ISSN 1537-5110)

[4] J.M. Herrero, X. Blasco , M. Martínez, J. Sanchis. Multiobjective Tuning of Robust PID Controllers Using Evolutionary Algorithms. Lecture Notes in Computer Science, 4974, pp. 515 - 524, 2008. Springer-Verlag. (ISSN: 0302-9743)

[5] J. M. Herrero, S. García-Nieto, X. Blasco, V. Romero-García, J. V. Sánchez-Pérez and L. M. Garcia-Raffi. Optimization of sonic crystal attenuation properties by ev-MOGA multiobjective evolutionary algorithm. Structural and Multidisciplinary Optimization. Vol. 39, num. 2, pp. 203 - 215, 2009 (ISSN:1615-1488).

[6] G. Reynoso, X. Blasco, J. Sanchis. Diseño Multiobjetivo de controladores PID para el Benchmark de Control 2008-2009. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. Vol. 6, Num. 4, pp. 93 - 103 , 2009. (ISSN: 1697-7912)

[7] E. Afzalan, M. Joorabian. Emission, reserve and economic load dispatch problem with non-smooth and non-convex cost functions using epsilon-multi-objective genetic algorithm variable.

⛳️ 代码获取关注我

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除
❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

🍅 仿真咨询

1 各类智能优化算法改进及应用
生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化
2 机器学习和深度学习方面
卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配
、无人机安全通信轨迹在线优化
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 火灾扩散
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、状态估计

这篇关于基于ev-MOGA求解多目标优化问题附matlab代码的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/406575

相关文章

Python实现MQTT通信的示例代码

《Python实现MQTT通信的示例代码》本文主要介绍了Python实现MQTT通信的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一... 目录1. 安装paho-mqtt库‌2. 搭建MQTT代理服务器(Broker)‌‌3. pytho

Spring的RedisTemplate的json反序列泛型丢失问题解决

《Spring的RedisTemplate的json反序列泛型丢失问题解决》本文主要介绍了SpringRedisTemplate中使用JSON序列化时泛型信息丢失的问题及其提出三种解决方案,可以根据性... 目录背景解决方案方案一方案二方案三总结背景在使用RedisTemplate操作redis时我们针对

MySQL进行数据库审计的详细步骤和示例代码

《MySQL进行数据库审计的详细步骤和示例代码》数据库审计通过触发器、内置功能及第三方工具记录和监控数据库活动,确保安全、完整与合规,Java代码实现自动化日志记录,整合分析系统提升监控效率,本文给大... 目录一、数据库审计的基本概念二、使用触发器进行数据库审计1. 创建审计表2. 创建触发器三、Java

Kotlin Map映射转换问题小结

《KotlinMap映射转换问题小结》文章介绍了Kotlin集合转换的多种方法,包括map(一对一转换)、mapIndexed(带索引)、mapNotNull(过滤null)、mapKeys/map... 目录Kotlin 集合转换:map、mapIndexed、mapNotNull、mapKeys、map

nginx中端口无权限的问题解决

《nginx中端口无权限的问题解决》当Nginx日志报错bind()to80failed(13:Permissiondenied)时,这通常是由于权限不足导致Nginx无法绑定到80端口,下面就来... 目录一、问题原因分析二、解决方案1. 以 root 权限运行 Nginx(不推荐)2. 为 Nginx

解决1093 - You can‘t specify target table报错问题及原因分析

《解决1093-Youcan‘tspecifytargettable报错问题及原因分析》MySQL1093错误因UPDATE/DELETE语句的FROM子句直接引用目标表或嵌套子查询导致,... 目录报js错原因分析具体原因解决办法方法一:使用临时表方法二:使用JOIN方法三:使用EXISTS示例总结报错原

Windows环境下解决Matplotlib中文字体显示问题的详细教程

《Windows环境下解决Matplotlib中文字体显示问题的详细教程》本文详细介绍了在Windows下解决Matplotlib中文显示问题的方法,包括安装字体、更新缓存、配置文件设置及编码調整,并... 目录引言问题分析解决方案详解1. 检查系统已安装字体2. 手动添加中文字体(以SimHei为例)步骤

MySQL深分页进行性能优化的常见方法

《MySQL深分页进行性能优化的常见方法》在Web应用中,分页查询是数据库操作中的常见需求,然而,在面对大型数据集时,深分页(deeppagination)却成为了性能优化的一个挑战,在本文中,我们将... 目录引言:深分页,真的只是“翻页慢”那么简单吗?一、背景介绍二、深分页的性能问题三、业务场景分析四、

Linux进程CPU绑定优化与实践过程

《Linux进程CPU绑定优化与实践过程》Linux支持进程绑定至特定CPU核心,通过sched_setaffinity系统调用和taskset工具实现,优化缓存效率与上下文切换,提升多核计算性能,适... 目录1. 多核处理器及并行计算概念1.1 多核处理器架构概述1.2 并行计算的含义及重要性1.3 并

SpringSecurity整合redission序列化问题小结(最新整理)

《SpringSecurity整合redission序列化问题小结(最新整理)》文章详解SpringSecurity整合Redisson时的序列化问题,指出需排除官方Jackson依赖,通过自定义反序... 目录1. 前言2. Redission配置2.1 RedissonProperties2.2 Red