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Many-objective evolutionary optimization based on reference points

多目标优化 数学优化 水准点(测量) 进化算法 计算机科学 趋同(经济学) 适应性 帕累托原理 最优化问题 集合(抽象数据类型) 选择(遗传算法) 数学 算法 人工智能 生物 经济增长 经济 生态学 程序设计语言 地理 大地测量学
作者
Yiping Liu,Dunwei Gong,Xiaoyan Sun,Zhang Yon
出处
期刊:Applied Soft Computing [Elsevier BV]
卷期号:50: 344-355 被引量:120
标识
DOI:10.1016/j.asoc.2016.11.009
摘要

Many-objective optimization problems are common in real-world applications, few evolutionary optimization methods, however, are suitable for solving them up to date due to their difficulties. A reference points-based evolutionary algorithm (RPEA) was proposed in this paper to solve many-objective optimization problems. The aim of this study is to exploit the potential of the reference points-based approach to strengthen the selection pressure towards the Pareto front while maintaining an extensive and uniform distribution among solutions. In RPEA, a series of reference points with good performances in convergence and distribution are continuously generated according to the current population to guide the evolution. Furthermore, superior individuals are selected based on the evaluation of each individual by calculating the distances between the reference points and the individual in the objective space. The proposed algorithm was applied to seven benchmark optimization problems and compared with ɛ-MOEA, HypE, MOEA/D and NSGA-III. The results empirically show that the proposed algorithm has a good adaptability to problems with irregular or degenerate Pareto fronts, whereas the other reference points-based algorithms do not. Moreover, it outperforms the other four in 8 out of 21 test instances, demonstrating that it has an advantage in obtaining a Pareto optimal set with good performances.
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