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卡尔扬莫伊·德布教授的著名NSGA-II算法的Python实现。

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发表于 2023-11-19 18:12 |只看该作者 |倒序浏览
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NSGA-II(Nondominated Sorting Genetic Algorithm II)是一种多目标优化算法,由卡尔扬莫伊·德布(Kalyanmoy Deb)教授于2002年提出。它是基于遗传算法的演化算法,专注于解决具有多个冲突目标的优化问题。) l* D* P7 E; X* Y
这个算法的主要目标是在优化中发现并维护解的前沿(或称为帕累托前沿),即在多个目标函数之间找到没有更好解的解集。NSGA-II通过两个主要的策略来实现这一目标:
  y% K& L! n1 o1 t8 q' V' c( r. p- L! C/ ?  R/ k. ^
1.非支配排序:将解划分为不同的层级,根据解的优劣程度将其分为不同的前沿等级。这个过程能够识别出解的非支配性,即解在目标空间中既不劣于其他解也不与其完全相同。
! w; Q3 ?9 r7 K- r/ e% W; ]2.拥挤度距离:用于评估解在前沿中的分布情况。这个指标有助于维持解的多样性,即使在前沿中某些地区拥挤度较高,也能保持解的分布均匀性。
7 d! ~3 ^1 R+ z7 R7 c$ v
4 T! Q8 V# s$ k- P  M7 v# uNSGA-II算法通过遗传算法的进化操作(选择、交叉和变异)在解集中不断进化和优化,以逼近或探索帕累托前沿。它在解决多目标优化问题方面表现出色,被广泛应用于工程设计、经济学、资源分配和其他领域中需要平衡多个目标的问题。2 T( M( L, Z. v: K" s3 H3 r
! X" @) d: u* S) X
VeryCapture_20231119175104.jpg
- b- t& q8 s: [具体代码如下:
8 J9 l3 \# b  \- y( n: m' d9 V2 _. }2 {" W! x6 ^4 W
9 r' Y( {8 j0 y5 Q. E

NSGA-Ⅱ.py

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