多目标粒子群(MOPSO)算法原理及其MATLAB实现

news/2024/4/21 13:14:59/文章来源:https://blog.csdn.net/sfejojno/article/details/136545508

在这里插入图片描述

粒子群算法(PSO)是Eberhart和Kennedy于1995年提出的一种模拟鸟类觅食行为的算法[1],具有操作简单、速度快等特点。但在实际应用中,许多决策问题都是多目标优化问题,采用粒子群算法来处理多目标优化问题是一种有效方法,Coello 等人将粒子群优化算法扩展到多个目标,提出了基于外部存档思想和 Pareto支配基本原理的多目标粒子群算法(MOPSO)[2]

并且,在众多多目标优化算法中,多目标粒子群算法因其适用范围广、设置参数少、优化结构简单,目前在绝大多数领域都得到了应用,对其的研究也更多,也是种经典的多目标优化算法。因此本文将介绍该算法的原理及其代码实现。

00 文章目录

1 多目标粒子群优化算法原理

2 代码目录

3 算法性能

4 源码获取

01 多目标粒子群优化算法原理

1.1 算法基础-粒子群

MOPSO较之PSO,虽然多了外部存档和非支配解的概念,但MOPSO的粒子更新逻辑和PSO一致,因此了解PSO的位置更新方式是必要的。

PSO是一种基于粒子之间信息共享的启发式算法,种群中的每个粒子代表待优化问题的一个潜在解,算法通过粒子在解空间内追随最优粒子的行为迭代搜索最优解。在PSO中,粒子的位置和速度更新公式如下:

在这里插入图片描述

其中,pi(t)代表粒子i的最佳位置,视作粒子的“ 自知部分
”学习样本,而gi(t)是群体中的最佳粒子,视作粒子的“ 社会部分
”学习样本。w为惯性权重,协调全局/局部搜索能力,c1=r1* 𝜑1和c2=r2 * 𝜑2分别叫做局部和全局加速常数。

1.2 外部档案

外部档案是多目标粒子群的精英群体,算法利用网格技术对外部档案进行更新
在这里插入图片描述

网格技术即是对外部档案中的解集进行网格划分,当存档溢出,则要根据网格的密度删除一定数量的个体保持档案规模。

针对该策略在前面的MOGWO中作过详细讲解,这里不再赘述,感兴趣的朋友可以点下方链接。

MOGWO|多目标灰狼优化算法原理、改进、利用及代码实现(Matlab)

1.3 突变算子

虽然PSO具有高收敛速度,但其可能会导致PSO收敛到虚假的Pareto前沿(局部最优),因此原作者为提高粒子的探索能力,引入了突变算子。

1.4 算法流程

MOPSO流程和PSO相似,只是多了对于最佳粒子的轮盘赌选择以及网格机制,同样,MOPSO也有PSO算法的局限,如搜索精度不高、收敛慢等,针对这些问题可以对MOPSO进行改进

在这里插入图片描述

02 代码目录

MOPSO代码逻辑清晰简单,KAU已将代码进行详细注释,方便学习。

在这里插入图片描述

03 算法性能

以Viennet2问题为例,运行MOPSO,结果如下:

在这里插入图片描述

04 源码获取

公众号(KAU的云实验台)后台回复 MOPSO

参考文献

[1] Goldberg D E, Genetic algorithms for search, optimization, and machince learning[ M]. Reading; MA: Addison-Wesley,1989: 100-150

[2]Coello CA C, Pulido G T,Lechuga M S.Handling multiple objectives with particle swarm optimization[J].IEEE Transactions on Evolutionary Computation,2004,8(3):256-279.

另:如果有伙伴有待解决的优化问题(各种领域都可),可以发我,我会选择性的更新利用优化算法解决这些问题的文章。

如果这篇文章对你有帮助或启发,可以点击右下角的赞/在看 (ง•̀_•́)ง(不点也行)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.luyixian.cn/news_show_997810.aspx

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系dt猫网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

小型内衣裤洗衣机哪个牌子好?四款高热度内衣洗衣机力荐

相信很多用户从小就有个观念,内衣裤不能跟其他衣物一起混合洗,否则会感染细菌,所以不少人的内衣裤一直都是自己手洗的,清洗内衣裤不算麻烦,但日常都要换洗,对一个白天上班已经很累的人来说,真是…

Redis:java中redis的基本使用(springboot)

文章目录 springboot中使用redisspringboot 连接 redis三种方式导入依赖增删改查小练习 springboot中使用redis springboot 连接 redis三种方式 jedis (redis官方提供的)springboot自带的redisson (基于jedis优化的,性能最好,使…

MySQl基础入门③

上一遍内容 接下来我们都使用navicat软件来操作数据了。 1.新建数据库 先创建我门自己的一个数据库 鼠标右键点击bendi那个绿色海豚的图标,然后选择新建数据库。 数据库名按自己喜好的填,不要写中文, 在 MySQL 8.0 中,最优的字…

【管理咨询宝藏资料36】某知名咨询公司战略规划内部培训

【管理咨询宝藏资料36】某知名咨询公司战略规划内部培训 【关键词】战略规划、内部培训、管理咨询 【文件核心观点】 - 战略明晰框架思路:一棵大树五只苹果,通过战略定位图的核心性、层次性和浓缩性来保障战略明晰的有效性、直观性和可实施性。 - 企业战…

python统计分析——泊松回归

参考资料:用python动手学统计学 概率分布为泊松分布、联系函数为对数函数的广义线性模型叫作泊松回归。解释变量可以有多个,连续型和分类型的解释变量也可以同时存在。 1、案例说明 分析不同气温与啤酒销量的关系。构造不同气温下的销量的数学模型&…

SpringMVC的工作流程简介

SpringMVC控制器工作流程 用户通过浏览器向服务器发送请求,请求会被Spring MVC的前端控制器DispatcherServlet所拦截; DispatcherServlet拦截到请求后,会调用HandlerMapping处理器映射器; 处理器映射器根据请求URL找到具体的处理器,生成处理…

Transformer中的FlashAttention

FlashAttention是一种用于Transformer模型的近似注意力机制,旨在减少注意力计算和内存需求。引入FlashAttention是因为传统Transformer模型中的自注意力机制在处理长序列时存在时间和存储复杂度上的挑战,需要大量的计算资源和内存来处理更长的上下文背景…

排序算法:插入排序和希尔排序

一、插入排序 1.基本原理 插入排序(英语:Insertion Sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上…

运维知识点-JBoss

JBoss 介绍介绍 JBoss是一个基于J2EE的开放源代码的应用服务器,也是一个运行EJB(Enterprise JavaBean)的容器和服务器。它支持EJB 1.1、EJB 2.0和EJB3的规范,体现了J2EE规范中最新的技术。JBoss遵循LGPL许可,可以在任何商业应用中免费使用,并且由开源社区开发,这使得JB…

ARM64汇编04 - 条件码

关于分支控制与条件码的作用可以去看 《CSAPP》的第 3.6 节&#xff0c;讲的非常清楚&#xff0c;建议看看&#xff0c;这里就不重复了。 我们直接使用一个例子来简单理解汇编是如何实现分支控制的&#xff1a; #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include…

软件测试相关概念和bug的相关总结

文章目录 什么是测试什么是需求测试用例(CASE)什么是BUG软件的生命周期开发模型瀑布模型螺旋模型增量模型和迭代模型 敏捷测试模型v模型W模型(双V模型) 软件测试的生命周期如何描述一个bugbug的级别bug的生命周期.产生争执怎么办 什么是测试 测试是测试人员用来检验软件的实际运…

面试题之——事务失效的八大情况

事务失效的八大情况 一、非public修饰的方法 Transactional注解只能在在public修饰的方法下使用。 /*** 私有方法上的注解&#xff0c;不生效&#xff08;因私有方法Spring扫描不到该方法&#xff0c;所以无法生成代理&#xff09;*/ Transactional private boolean test() …

python爬虫(2)

继上节 查看数组维数 可以使用数组的ndim属性 代码示例如下&#xff1a; import numpy as np c np.random.randint(1,9,5) print(c.ndim) 结果如下&#xff1a; 当然这些也可以结合前面的各种用法来使用 1、选取数组元素 &#xff08;1&#xff09;一维数组的元素…

ClickHouse SQL Reference (四)数据类型

Tuple(T1, T2, …) 元素元组&#xff0c;每个元素都有一个单独的类型。元组必须至少包含一个元素。 元组用于临时列分组。在查询中使用IN表达式时&#xff0c;以及指定lambda函数的某些形式参数时&#xff0c;可以对列进行分组。有关更多信息&#xff0c;请参阅IN操作符和高阶…

css 用flex做成田字型

哈喽&#xff0c;各位小伙伴&#xff01;今天给大家来css控制div完成田字型样式&#xff0c;来&#xff0c;看看下面的效果图&#xff1a; 一看就知道你们想要代码了&#xff0c;不急。代码&#xff1a; <!DOCTYPE html> <html lang"en"> <head>&…

Spring Boot 生成与解析Jwt

Spring Boot 生成与解析Jwt Maven依赖 <dependency><groupId>io.jsonwebtoken</groupId><artifactId>jjwt</artifactId><version>0.9.1</version> </dependency>生成&解析 package yang;import io.jsonwebtoken.Claims…

黑马java-JavaSE进阶-网络编程

1.网络编程 可以让设备中的程序与网络上其他设备中的程序进行数据交互&#xff08;实现网络通信&#xff09; 2.基本通信架构 基本通信架构有两种形式&#xff1a;CS架构、BS架构 3.基本概念&#xff1a; IP&#xff1a;设备在网络中的地址&#xff0c;是唯一的标识 端口&#…

学c++对Python有帮助吗?

学习C对Python编程确实有帮助&#xff0c;尽管这两种语言在许多方面有很大的不同。以下是学习C可能对Python编程产生帮助的几个方面&#xff1a; 理解底层概念&#xff1a;C是一种更接近硬件的编程语言&#xff0c;它要求程序员更深入地理解内存管理、指针、数据类型等底层概念…

【Proteus仿真】【51单片机】坐姿矫正提醒器设计

文章目录 一、功能简介二、软件设计三、实验现象联系作者 一、功能简介 本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器&#xff0c;使用LCD1602液晶显示模块、HC-SR04超声波模块、蜂鸣器、按键、人体红外传感器等。 主要功能&#xff1a; 系统运行后&#xff0c;LCD1602显示超声波检…

Android fragment的使用案例

效果图&#xff1a;两个点击事件&#xff0c;显示不同的fragment布局 默认是如下图&#xff0c;点击页面一也如下图 点击页面二如下图&#xff1a; Android Fragment的生命周期是与其所在的Activity紧密相关的。当一个Fragment被添加到Activity中时&#xff0c;它将经历一系列…