《多目标快速非支配排序遗传算法优化代码》 在计算机科学和优化领域,遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种模拟自然选择和遗传机制的全局优化技术。它通过模拟生物进化过程中的“适者生存”原理,寻找问题的最优解。而多目标优化问题则涉及多个相互冲突的目标函数,需要找到一组平衡所有目标的解决方案,即帕累托最优解。快速非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm II, NSGA-II)是解决这类问题的一种有效方法。 `nsga_2.m` 是NSGA-II的核心实现文件。这个算法包括种群初始化、选择、交叉和变异等基本操作。`initialize_variables.m` 文件用于生成初始种群,它包含了问题的潜在解。接着,`evaluate_objective.m` 对每个个体进行评估,计算其对应的目标函数值,这在多目标优化中至关重要。 `non_domination_sort_mod.m` 实现了非支配排序,这是NSGA-II的关键步骤。非支配排序将个体按照非支配关系分为多个层,第一层(Pareto前沿)包含那些没有被其他个体支配的个体,这些个体代表了当前的最优解集。第二层包含被第一层个体支配但不被其他层个体支配的个体,以此类推。 `genetic_operator.m` 包含了遗传操作,如选择、交叉和变异。`tournament_selection.m` 实现了锦标赛选择策略,这是一种常见的选择策略,通过随机选取若干个体进行对决,胜者进入下一代。交叉和变异操作则用于产生新的个体,保持种群的多样性。 `replace_chromosome.m` 处理种群更新,将新产生的个体替换掉旧的个体,确保种群不断进化。在NSGA-II中,种群的更新不仅要考虑适应度,还要考虑拥挤度,以平衡解的多样性和分布质量。 `objective_description_function.m` 文件可能是用于定义和描述目标函数的,这可以根据具体问题的性质来定制。目标函数反映了我们希望优化的各个方面,可以是单个或多个指标。 `说明.pdf` 文件可能提供了算法的详细描述、实现细节以及如何运行和理解代码的指南。阅读这份文档可以帮助我们更好地理解和使用这些代码。 这个压缩包提供了一个完整的NSGA-II实现,用于解决多目标优化问题。通过理解和调整这些代码,我们可以将其应用于各种实际问题,如工程设计、资源分配、投资组合优化等,以寻找多目标之间的最佳平衡。
2025-12-09 16:46:46 427KB
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在数学建模领域,优化问题是一项关键任务,尤其是在面对复杂多目标问题时。"多目标快速非支配排序遗传算法"(Multi-Objective Fast Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm,简称NSGA-II)是一种广泛应用的多目标优化算法,它结合了遗传算法的优势和非支配排序的概念,以有效地寻找帕累托最优解集。 遗传算法是模拟生物进化过程的一种搜索算法,通过模拟自然选择、遗传和突变等机制来探索问题空间。在多目标优化问题中,一个解决方案可能在各个目标之间存在权衡,没有全局最优解,而是存在一组非支配解,即帕累托最优解。这些解对每个目标都尽可能好,无法被其他解在所有目标上同时改进,因此非支配排序成为评估和选择种群中个体的关键步骤。 NSGA-II算法的核心步骤包括: 1. 初始化种群:随机生成初始解决方案群体,作为算法的起点。 2. 非支配排序:根据各个个体在多目标空间的位置,将种群分为多个非支配层。第一层是最优的,即没有其他个体在所有目标上都优于它,第二层是次优的,以此类推。 3. 分层拥挤度计算:对于同一层内的个体,根据它们在目标空间的分布情况,计算拥挤度,以处理 Pareto 前沿的稀疏性和多样性。 4. 选择操作:采用基于非支配层次和拥挤度的复合选择策略,确保在保留优秀解的同时保持种群多样性。 5. 变异和交叉操作:通过基因重组(交叉)和基因突变生成新的后代个体,维持种群的遗传多样性。 6. 更新种群:用新生成的后代替换旧种群的一部分,保持种群大小恒定。 7. 循环迭代:重复上述步骤,直至达到预设的迭代次数或满足其他停止条件。 NSGA-II算法的优势在于它能够同时考虑多个目标,并生成多样性的帕累托最优解集,这对于决策者在实际问题中权衡不同目标非常有用。在数模中的优化与控制方向,这种算法可以应用于如资源分配、调度问题、网络设计等多个领域,帮助找到满意的整体解决方案。 在提供的压缩包文件中,“多目标快速非支配排序遗传算法优化代码”可能是实现NSGA-II算法的一个具体程序。这个程序可能包含了算法的详细实现,包括种群初始化、非支配排序、选择、交叉、变异等核心功能,以及可能的性能优化措施。通过阅读和理解这段代码,用户可以学习如何应用NSGA-II解决实际的多目标优化问题,也可以在此基础上进行二次开发,适应特定的优化需求。
2025-12-09 16:31:11 429KB
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RAG-N算法,滤波器加法器优化代码
2025-04-15 09:48:53 225KB 信号处理
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ICODE 竞赛常见优化代码行数的方法 在 ICODE 竞赛中,优化代码行数是一个非常重要的方面。通过合理的优化,可以大幅减少代码的行数,提高编程效率和代码可读性。本文将介绍五种常见的优化代码行数的方法,帮助编程选手提高编程水平和竞赛成绩。 一、使用幂运算的知识优化 在编程中,幂运算是一个常用的数学运算符。通过使用幂运算,可以将一些复杂的计算简化为简洁的公式。例如,计算 2 的幂次方可以使用幂运算来实现:2^0 = 1 ; 2^1=2 ; 2^2= 4; 2^3= 8。这种方法可以大幅减少代码的行数,使得代码更加简洁和易读。 公式:(n-1) ^2 +1 这种公式可以应用于各种编程场景中,例如计算数组的索引、计算矩阵的元素等。通过使用幂运算,可以将复杂的计算简化为简洁的公式,大幅提高代码的执行效率。 二、使用数列的通项公式知识优化 数列是编程中常用的数据结构之一。通过使用数列的通项公式,可以将复杂的计算简化为简洁的公式。例如,计算数列 1 2 4 7 的通项公式是:an =n*(n-1)/2+1。这种方法可以使代码更加简洁和易读,同时也可以提高代码的执行效率。 三、巧用 前进为 0 步数的优化 在编程中,有些情况下需要将变量初始化为 0。通过巧用 前进为 0 步数的优化,可以将代码简化为简洁的公式。例如,32 题中可以使用这种方法来优化代码,使得代码更加简洁和易读。 四、重置变量初始值的优化 在编程中,变量的初始值是一个非常重要的方面。通过重置变量初始值,可以将代码简化为简洁的公式。例如,可以将变量的初始值设置为 0 或者其他适当的值,使得代码更加简洁和易读。 五、取消变量的初始值,将增量提前至循环内首行 在编程中,有些情况下需要取消变量的初始值,并将增量提前至循环内首行。这种方法可以将代码简化为简洁的公式,使得代码更加简洁和易读。例如,可以将变量的初始值设置为 0,将增量提前至循环内首行,使得代码更加简洁和易读。 ICODE 竞赛中的代码行数优化是一个非常重要的方面。通过合理的优化,可以大幅减少代码的行数,提高编程效率和代码可读性。本文介绍的五种方法可以帮助编程选手提高编程水平和竞赛成绩。
2024-08-24 09:46:41 1.7MB
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模拟退火算法优化代码MATLAB代码
2024-07-01 14:35:15 1KB matlab 模拟退火算法
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Matlab综合能源系统优化代码 考虑光热电站(CSP电站)和ORC的综合能源系统优化的建模求解 程序中包含了新能源发电、ORC循环等,以运行成本、碳排放成本、弃风弃光惩罚成本等为目标函数,基于9节点电网、6节点气网、8节点热网、4节点冷网进行仿真分析。 程序中注释详细,数据完整,计算结果可靠,还有配套的文件说明材料,可以帮助更快的掌握代码内容。 适合入门综合能源系统领域的人学习。
2023-08-01 09:52:41 363KB matlab 能源 软件/插件
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matlab解决路径优化代码 2020.SRTP 2020.7-2021.5 -- The SRTP Qt project 今天是2021.2.4,这是我第一个同步github的工程,当然也是验证自学成果的第一个工程 该工程基于Qt开发,方向为高铁的动力投切 涉及到Qt对excel的数据读入,PID控制等,是一项基于matlab的移植程序 使用说明: 默认读取文档为Excel,记得填写文件后缀 文档数据的首行为空行,数据应从第2行开始 .pro文件的eigen路径记得更改,不然会报错 “数据”文件夹中有列车运行的相关数据,运行该程序时需要将表格拷背到QT编译后的文件夹中 过程简记: 3/10 移植过程中因为matlab中有太多的矩阵运算而遇到许多困难,尝试使用Eigen库移植matlab。 3/25 采用Eigen库的移植程序已基本完成,不过Cal_resistence函数部分仍有问题,输出数据和matlab有较大差异,float型会因为填充未满的小数部分而随着迭代次数的增加放大误差,仍未想到有效解决办法,PID部分仍没debug,图形化界面仍没开始。 3/31 Cal_resiste
2023-04-14 23:01:56 580KB 系统开源
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matlab解决路径优化代码二元结构的拓扑优化(TOBS) Matlab代码,用于通过TOBS方法使用二进制设计变量和顺序整数线性编程进行拓扑优化。 作者: Raghavendra Sivapuram(加利福尼亚大学), Renato Picelli(圣保罗大学), 数值特征: 问题线性化; 移动限制(限制放松); 灵敏度过滤; 整数编程*。 *此代码使用Matlab的混合整数线性规划求解器“ intlinprog”。 为了获得更好的性能,我们建议使用CPLEX库,该库可从IBM网站免费下载。 安装CPLEX之后,安装路径是: % Add CPLEX library. addpath( ' /opt/ibm/ILOG/CPLEX_Studio1271/cplex/matlab/x86-64_linux ' ); addpath( ' /opt/ibm/ILOG/CPLEX_Studio1271/cplex/examples/src/ ' ); 和 % options.Optimizer = 'cplex'; options.Optimizer = ' intlinprog ' ; 必须
2023-01-15 00:49:59 732KB 系统开源
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88行matlab拓扑优化代码托斯 高效的51行Matlab代码,用于拓扑优化。 TOSSE(相同尺寸元素的拓扑优化)是用于2D和3D拓扑设计问题的Matlab代码。 该代码使用称为TOP88的经典88行代码作为基础,以开发一种硬0-1进化算法,该算法在每次迭代时都将元素杀死。 新代码由51行组成,并且不牺牲任何可读性,因此它对于想要接触该领域的从业人员很有用。 该算法显示出优于TOP88的平均范围和几乎没有棋盘格图案的结构的效率。 有关理论和数值结果的更多详细信息,可以查看以下文章: 用法 在此项目中,可以使用三个代码: tosse.m tosse_cant.m tosse3d.m 第一个是Messerschmitt-Bolkow-Blohm(MBB)光束的拓扑优化代码。 可以通过在Matlab终端中键入以下命令来启动代码: tosse(nelx,nely,volfrac,mu) 其中nelx是在x轴元素的数量, nely是在y轴上的元素数, volfrac是在最终的设计和所需的体积mu在所述体积降低参数。 一个实际的呼叫示例是: tosse(180,60,0.5,0.97) 对于1
2023-01-06 22:54:35 18KB 系统开源
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蜣螂优化算法(Dung beetle optimizer)是2022年底11月新出的优化算法,这里提供python版本的代码,用于函数极值寻优,效果好
2022-12-06 11:26:10 3.5MB 优化算法