多目标优化的粒子群算法研究.pdf

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1、万方数据第29卷第5期2013年5月科技通报BULLETIN0FSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．29No．5May．2013多目标优化的粒子群算法研究李兴远(宁波大红鹰学院，浙江宁波，315175)摘要：针对目前粒子群优化算法的局部优化功能较差，无法满足搜索功能所需要的搜索速度和搜索精度的需求的问题。采用了多目标的优化方案来提高粒子群算法的准确率，通过对种群中的个体进行非支配排序，从多个目标中找到优化区域，从而避免粒子群陷人局部优化的问题。实验表明，该算法大大提高了搜索功能所需要的搜索速度和搜索精度，实现了搜索功能的

2、升级。关键词：粒子群算法；多目标优化；搜索速度；局部优化中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1001—7119(2013)05_0156—04ParticleSwarmOptimizationforMulti-ObjectiveOptimizationLiXingyuan(NingboDahongyingCollege，ZhejiangNingbo，315175，China)Abstract：ParticleSwarmOptimizationalgorithmoflocaloptimizationfunctionispoo

3、r,unabletomeettheneedsofthesearchfunction，searchspeedandsearchaccuracy，Multi-objectiveoptimizationtoimprovetheaccuracyoftheparticleswalTaalgorithm，byindividualsinthepopulationofnon-dominatedsortingtofindtheoptimumareafrommultipletargets，inordertoavoidparticleswalTninto

4、thelocaloptimizationproblems．Theexperimentsshowthatthealgorithmgreatlyimprovethesearchspeedandsearchaccuracy，searchfunctionandsearchfeatureupdates．Keywords：particleswalTaalgorithm；multi-objectiveoptimization；search；localoptimization0前言现今，粒子群优化算法是启发式全局优化技术，能够运用智能的算法原理，对

5、鸟群进行观察和描述，从而推算出计算方式，这种优化的算法相对较为新颖，解法独特有效。在计算方法上，这种粒子群算法类似GA，也就是遗传算法，但粒子群算法并不使用变异和杂交等进化方式，针对鱼群、鸟群等群智能的行动方式和行动轨迹来进行研究【1】。。倪庆剑提出的一种基于可变多簇结构的动态概率粒子群优化算法【2】，对离子领域给出了动态可变拓扑策略。但由于算法本身存在缺陷，很多文献在粒子群算法的基础上加入了很多改进策略。RaquelCR融入了统一的变异方法，但统一变异方式单调且没有考虑种群的具体。唐况131；王辉，钱锋利用惯性权重和加速因子动态变

6、化的方法，但是效果不理想[41。虽然粒子群优化算法能够解决单目标规划的问题，但难以用于解决多目标规划问题。但是这些理论并不完善，存在着许多限制，根据这些弊端，本文提出基于多目标优化的算法，以此进行优化。这为成功解决多目标优化的问题来说，是非常有意义的科研课题。多目标优化和粒子群算法收稿日期：2012—07—18项目基金：2011浙江省教育科学规划课题，区域经济背景下计算机软件人才差异化定制培养模式的研究(se9194)。作者简介：李兴远(1979一)，男，汉族，宁波人，宁波大红鹰学院，硕士。E-mail：jackyH一2009@16

7、3．eom。万方数据第5期李兴远．多目标优化的粒子群算法研究1571．1多目标优化的阐述传统的解决多目标优化问题的方法是利用效用函数将目标进行转换，之后得到各目标的加权和，利用单目标优化的方法得到最后的解[51。但是，在优化之前的各个目标的权重分配的效用函数难以确定，不同性质的目标之间的单位也不一致，权重系数的分配又有着很大的随机性和不确定性，这样就导致优化的效果并不好，没有符合多目标优化的最初目的[61。此外，在实际的工程当中，很多时候应当给决策者多个解，来为决策者提供可选项，让其做出最后选择。因此，我们需要一种更为优质，更为快捷

8、，同时能够满足实际算法要求的多目标优化的解决方案。1．2粒子群算法研究粒子群算法最初是为研究鸟群的觅食行为，由Eberhart与Kennedy在鸟群飞行的过程中发现的轨迹行为，这种行为能够改变鸟群飞行的方向，能够让鸟群保持一定的整体性