分布式进化算法的性能测试与分析.pdf

《分布式进化算法的性能测试与分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、JournalofComputerApplicationsISSN1001—908l2014．11．10计算机应用，2014，34(11)：3086—3090，C0DENJYIIDUhttp：／／www．joca．cn文章编号：1001．9081(2014)11—3086—05doi：10．11772／j．issn．1001—9081．2014．11．3086分布式进化算法的性能测试与分析陈炳亮，张宇辉，嵇智源(1．华南农业大学理学院，广州510642；2．中山大学计算机科学系，广州510006；3．科技部高技术研究发展中心，北京100044)(}

2、通信作者电子邮箱jzy@htrdc．con)摘要：针对分布式进化算法设计过程中由于缺乏对性能影响因素的分析而导致算法无法达到预期加速比的问题，提出一种全面的性能分析方法。根据分布式进化算法的组成结构，将影响分布式进化算法性能的因素分为进化操作开销、适应值计算开销和通信开销三个部分。首先研究进化算法在不同个体编码维数下进化操作开销的特性；其次，在进化操作开销相对固定的情况下，通过使用操作系统的延时函数控制适应值计算开销，通过改变个体编码维数控制通信开销；最后，应用控制变量方法，逐一测试各因素对算法加速比的影响。实验结果展现了三种因素的相互制约关系，给

3、出了分布式进化算法获得更好加速比的条件。关键词：分布式进化算法；分布式模型；遗传算法；粒子群优化算法；性能分析中图分类号：TP301．6文献标志码：APerformancetestsandanalysisofdistributedevolutionaryalgorithmsCHENBingliang，ZHANGYuhui，JIZhiyuan。(1．CollegeofSciences，SouthChinaAgriculturalUniversity,GnangzhouGuangdong510642，China；2．Depann~ntofCompute

4、rScience，SunYat-senUniversity，GuangzhouGuangdong510006，China；3．High—TeehResearchDevelopmentCenter,MinistryofScienceandTechnology,Belting100044，China)Abstract：DuetothelackofperformanceanalysiswhiledesigningadistributedEvolutionaryAlgorithm(dEA)，thedesignedalgorithmcannotreachth

5、eexpectedspeedup．Tosolvethisproblem，acomprehensiveperformanceanalysismethodwasproposed．AccordingtothecomponentsofdEAs，factorsthatinfluencetheperformanceofdEAscanbedividedintothreeparts，namely，evolutionarycost，fitnessevaluationcostandcommunicationcost．Firstly，thefeatureofevolut

6、ionarycostunderdifferentindividualencodinglengthswasstudied．Thenwhentheevolutionarycostwaskeptunchanged，thefitnessevaluationcostwascontrolledbyusingthedelayfunctionoftheoperatingsystemandthecommunicationcostwascontrolledbychangingthelengthofindividualencoding．Finally，theeffect

7、ofeachfactorwastestedthroughcontrolvariablemethod．TheexperimentalresultsrevealtheconstraintrelationamongthethreefactorsandpointoutthenecessaryconditionsforspeedingupdEAs．Keywords：distributedEvolutionaryAlgorithm(dEA)；distributedmodel；GeneticAlgorithm(GA)；ParticleSwarmOptimizat

8、ionfPSO)；performanceanalysis互制约关系仍不明朗。然而，为了设计出高效的分布式进化0引言算法，需