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MOEAD算法的学习,Python

Primary LanguagePythonApache License 2.0Apache-2.0

突然感觉这个有好多人通过CSDN来访问,我觉得有必要交代一下,我是为了完成(老板)交代的论文复现,所以赶集写的,代码质量很差,有不能理解的可以加QQ一起沟通

麻烦点右上角的star,超过20个,我就重新写一版更清楚的解释😭

MOEA/D: A Multiobjective Evolutionary Algorithm Based on Decomposition论文中算法编程实现。

注:原论文使用的是DE,我这里用的是GA\EO的一些**取替换DE,GA与DE原理一样,因此不影响 GitHub链接:https://github.com/425776024/MOEAD

MOEAD算法论文大致介绍详细,这个中文的帖子也不错:https://blog.csdn.net/sinat_33231573/article/details/80271801

不过自己实现中发现,坑点至少有2个: 1.如何生成均匀权向量,这个在Mean_Vector_Utils.py文件中已经实现,可以直接用,大致是用一个拔插法的**,我的另一个帖子也说了下怎么生成的一个效果:MOEAD算法中均匀权向量的实现---Python。 2.如何产生下一代解y,这个处理的不好几乎做不到论文中那样完美的Pareto前沿面效果,论文中也只是说了一句话:产生新解o(╥﹏╥)o,我这里用了当目标优化的遗传GA加极值优化EO产生下一代,效果尚可,2个30维函数的目标联合优化,只需要100代,1-2秒钟左右即可找到较完美的解,3目标的DTLZ1的pareto前沿形状找的很完美,但是解还是差太多,可是是哪里出了问题。持续改进中。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 代码结构: problem:求解问题函数目录 vector_csv_file:求解问题的均匀权向量生成目录 在这里插入图片描述 ZDT1: 在这里插入图片描述

ZDT2: 在这里插入图片描述

ZDT4: 在这里插入图片描述

DTLZ1: 在这里插入图片描述

MOEA/D算法: 输入: •多目标优化 •停止标准; •N: MOEA/D考虑的子问题的数量 •N个权重向量的均匀分布: λ1,...,λN; •T:每个权重向量的附近的权重向量的数量 输出:EP

步骤1) 初始化: 第1.1 步)创建一个外部种群(EP)用于存储过程优秀个体,初始为空 第1.2 步)计算任何两个权重向量之间的欧氏距离,然后计算出每个权重向量的最近权重向量T。对于每个i=1,…,N,设置 B(i)={i1,...,iT},其中λi1,,..,λiT是λi的最近T权重向量 第1.3 步)生成初始数量的随机的x1,...,xN或特定问题的方法。设置FVi=F(xi) 第1.4 步)由特定于问题的方法初始化z=(z1,...,zm)T。 步骤2) 更新: 对于i =1,…,N 步骤2.1) 复制: 从B(i)随机选择两个索引k,l,然后通过使用差分进化从xk和xl生成一个新的解决方案y。 步骤2.2) 改进: 应用特定于问题的修复/改进启发式由y 产生y’ 步骤2.3) 更新Z:对于每一个j=1,...,m,判断y是否可能替换原有极值,如果zj<fj(y’),则设置zj=fj(y’) 步骤2.4)更新领域解B(i),对于领域中每个权值向量λj,如果得到优化,则更新; 步骤2.5) 更新EP:从EP中删除所有被F(y’)支配的向量。如果外部种群 (EP)中没有支配F(y’)的向量,则将F(y’)添加至EP 步骤3) 停止条件: 如果满足停止条件,则停止和输出EP。否则,重复步骤 2 在初始化中, B(i)包含λi的T最近向量。我们使用欧几里德距离来测量任何两个权重向量之间的接近程度。因此,λi的最近向量是它自己,其中i∈B(i)。如果j∈B(i),则第j个子问题可以看作是子问题i的近邻。